memebrana celular en electrostatica

MEMBRANA CELULAR-ELECTROSTATICA
RESUMEN
La membrana celular es permeable a algunos gases y a algunas pequeñas moléculas polares no cargadas, es ligeramente permeable al agua y esencialmente impermeable a la mayoría de moléculas solubles en agua. Por tanto, se requiere la presencia de ciertas proteínas para transportar moléculas polares e iones a través de las membranas celulares. Dichasproteínas permiten a estas moléculas cruzar la membrana sin interaccionar directamente con su interior hidrofóbico.
OBJETIVOS
Conocer el mecanismo de acción de una membrana plasmática en la electrostática.
Conocer en una membrana celular el funcionamiento de iones positivos y negativos, es decir el funcionamiento de la bomba de sodio y potasio.
Explicar la intervención de las diferentesconcentraciones en una membrana plasmática, para lograr un equilibrio electrostático.

FUNDAMENTO TEORICO
POTENCIAL DE MENBRANA
El potencial de membrana celular es la diferencia de potencial eléctrico que existe a los lados de la membrana, normalmente negativa en el interior celular y del orden de –60 mV, si bien el rango de valores de potencial de membrana que se ha observado en diferentes tiposcelulares es amplio y variable (-90 mV a –20 mV).
La presencia en la membrana celular de canales iónicos selectivos para los diferentes iones con una permeabilidad (P) determinada y diferente para cada uno de ellos y la distribución asimétrica de los iones entre el citosol y el espacio extracelular permite que se establezcan flujos iónicos pasivos a través de canales y a favor de gradiente que generanun potencial de difusión a los lados de la membrana celular. En la génesis del potencial de membrana intervienen procesos de transporte pasivos (potencial de difusión) y activos. En particular el rol de la bomba Na/K es fundamental en este proceso ya que la acción de este transportador permite que se mantenga constante el gradiente iónico de Na+ y de K+ a los lados de la membrana celular y deesta manera el potencial de membrana se mantenga constante en el tiempo en un estado de desequilibrio estacionario. (En la clase se realizará una explicación detallada de este proceso)

Se pueden utilizar dos tipos de ecuaciones para calcular el valor del potencial de membrana, dependiendo de los datos conocidos:

1. Si se conocen la permeabilidad de la membrana para cada ion y lasconcentraciones intra y extracelulares de cada ion permeante aplicando la ecuación de GHK se puede calcular el valor de potencial de membrana de reposo de una célula.
2. Si se conocen la conductancia (G) de la membrana para cada ion y el gradiente iónico se puede aplicar la ecuación de conductancia cuerda que surge de considerar el modelo de circuito eléctrico equivalente a la membrana biológica.

Endicho modelo los flujos iónicos a través de la membrana se plantean como corriente eléctrica transportada por iones, la cual según la ley de Ohm se puede escribir de la siguiente manera:
Ii = Gi V
Donde Ii es la corriente total a través de la membrana llevada por un determinado ion i y Gi es la conductancia total de la membrana para ese ión.

Potencial de membrana y transportadores
Esimportante entonces determinar cuál es la fuerza impulsora que determina esa corriente. Si
pensamos en una célula que ya tiene establecido su potencial de membrana de reposo Vm y que
a los lados de la misma existe un gradiente de concentración para ese ion (el cual generaría una
diferencia de potencial eléctrico igual a E de Nernst) la fuerza impulsora entonces es la diferencia
entre esosdos valores (Vm - Ei) y así la ecuación anterior queda:

Ii = Gi (Vm - Ei)

POTENCIAL DE NERST
El potencial de reposo de una célula es producido por diferencias en la concentración de iones dentro y fuera de la célula y por diferencias en la permeabilidad de la membrana celular a los diferentes iones. El potencial de equilibrio de Nernst, relaciona la diferencia de potencial a ambos...