ecuacion de nernst

QUIMICA II. FACULTAD DE AGRONOMIA DE LA UNLPAM. CURSO 2001.
Potencial de Nernst. Potencial de reposo de una membrana.
La ecuación de Nernst solamente puede predecir el potencial de membrana, cuando
existe un solo canal de membrana abierto, en una membrana. Esto puede lograrse
artificialmente, fabricando liposomas.
Cuando un canal de membrana se abre, el potencial de esa membrana se muevehacia el
valor del potencial de Nernst para dicho ion.
Esto significa que uno podría calcular el potencial de membrana, sabiendo cuántos
canales de membrana están abiertos , y conociendo los potenciales de Nernst para dichos
iones. Eso además, considerando que no hay ninguna bomba electrogénica funcionando.
Esto es verdad, ya que funciona prácticamente así. El potencial de membrana es unpromedio” pesado” con sus respectivas permeabilidades, para los potenciales de Nernst
de todos los iones que tienen sus canales abiertos en ese instante. Cuantos más canales
para un mismo ion están abiertos, más se acerca el valor del potencial de membrana, al
potencial de Nernst para dicho ion.
Supongamos que la membrana de una célula tiene 10 veces más canales de potasio que
de sodio. Elpotencial para sodio es + 5 mV y para potasio – 60 mV. ¿Qué
concentraciones ionicas representan estos valores?.
Para Na:
Δ G= R T lnC + z F ΔΨ
0= RT ln C + z F ΔΨ
0= 2,47 KJ/mol ln C + 0,48 KJ/mol
Gradiernte de concentración para el sodio = 0,8, mayor concentración afuera.
Para K: 9,19, mayor concentración adentro.
El potencial de membrana es de – 50 mV. Más cercano al del potasio.

A diferenciadel potencial de Nernst, el potencial de membrana no es un potencial de
equilibrio, sino de estado estacionario.
Tanto el sodio como el potasio se estarán moviendo en sentidos contarios en igual
proporción, pero sin que exista un movimiento de carga neto. Pero para que esto
suceda, se requiere que actúen bombas que mantengan la diferencia de concentración.
De lo contrario los gradientes deiones se disiparían en el tiempo. Esta es la situación
para el potencial de membrana de casi todas las células.
¿Qué es el potencial de reposo?
Todas las células tienen un potencial de reposo. Esto significa que bajo condiciones de
reposo, o sea sin estímulos, se puede medir una diferencia de potencial a través de la
membrana. Este potencial es la resultante de un exceso de aniones en elinterior

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respecto del exterior, lo que hace que en condiciones de reposo, el interior de la
membrana sea negativo respecto del exterior.
Condiciones del entorno que deben cumplirse para que se establezca esta
situación de estado estacionario, que es el Potencial de Reposo.
a) Electroneutralidad
Las soluciones intra y extracelulares deben ser eléctricamente neutras. Significa que elnúmero de aniones debe ser igual al de cationes en los fluidos a ambos lados de la
membrana. El leve exceso de aniones en el lado interno de la membrana y de cationes
en el lado externo, que son los que generan el potencial de membrana de reposo, es
casi despreciable respecto de la cantidad total de iones presentes en el medio intra y
extracelular. En una célula, con un radio de 25 micrones, con unaconcentración de
solutos totales de 120 mM, y un potencial de membrana en reposo de –85 mV hay
aproximadamente 100.001 aniones y 100.000 cationes. Si este no fuera el caso, la
electroneutralidad sería violada, y las fuerzas de repulsión que se generarían harían
que la solución saliera expulsada de la célula.
b) Por otro lado, la célula debe estar en balance osmótico, para que la célula no sehinche o se encoja, debido a fenómenos osmóticos.
c) No debe haber flujos netos de iones hacia la célula o fuera de ella.

COMO SE GENERA EL POTENCIAL DE MEMBRANA
El potencial de membrana se genera, por que hay unan distribución desigual de iones a
través de la misma, y por que la membrana tiene permeabillidad selectiva para las
especies iónicas presentes.
En la mayoría de las células,...