Potencial De Accion

PRACTICA No. 5 POTENCIAL DE DIFUSION Y POTENCIAL DE LESION
INTRODUCCION 1. Cuando dos soluciones iónicas de concentración diferente están separadas por una membrana semipermeable se establece un potencial de difusión. Si la membrana semipermeable (por ejemplo una membrana de huevo) permite el paso sólo de cationes o de aniones, el ión tenderá a difundir a través de ella de la disolución másconcentrada a la más diluida. Debido a que el ion que atraviesa la membrana no se acompaña de partículas con carga de signo opuesto, se genera una diferencia de potencial eléctrico a través de la membrana el cual se opone al paso de nuevos iones hacia el lado de menor concentración. Al cabo de cierto tiempo, el flujo dado por la diferencia de concentraciones (gradiente químico) llega a ser compensadopor el flujo de repulsión, dado por la diferencia de potencial eléctrico (gradiente eléctrico) Se dice entonces, que el ión está en equilibrio electroquímico a través de la membrana. Este potencial está definido por la ecuación de Nernst:

E (ión)
En la que:

= (RT/zF) Ln C2/C1

Eion= Potencial de equilibrio (Voltios) R= Constante de los gases T= Temperatura absoluta F= Constante de Faradayz= Valencia del ion Ln C2/C1= Logaritmo natural de la diferencias de concentraciones del ion difusible

En esta práctica mediremos la diferencia de potencial que se establece al colocar diferentes concentraciones de una solución de KCl separadas por una membrana que tiene mayor permeabilidad al potasio. Usando la ecuación de Nernst predeciremos los valores del potencial del equilibrio delpotasio que se esperan dependiendo de la diferencia de concentraciones y comparemos las rectas de ambos resultados a fin de entender la utilidad de ésta ecuación. 24

2) Las células tienen una separación de cargas eléctricas a través de su membrana, ahora sabemos que una célula excitable (por ejemplo músculo esquelético o las neuronas) en reposo tiene un exceso de cargas positivas en el exterior yun exceso de cargas negativas en el interior. Esta separación de cargas es mantenida porque en reposo la membrana es más permeable al ión potasio que a otros iones y es impermeable a proteínas con carga negativa, la diferencia de potencial que se produce por ésta separación se llama “potencial de reposo de la membrana”. En 1900, se ya había determinado el potencial de reposo de músculos y nervios,el problema es que no se sabía ni cómo se originaba ni a que iones se debía. Por estos años, Julius Berstein propuso una hipótesis para explicar el origen del potencial de reposo de las células. Primero, por medio de métodos químicos averiguó que el interior de ambas células era rico en potasio, con poca cantidad de sodio y cloro. Segundo, averiguó que en el interior de la célula había aniones alos cuales la célula no era permeable. Esto le llevó a postular que el potencial de reposo era consecuencia de una distribución desigual de iones de potasio predichos por la ecuación de Nernst. En aquella época no había instrumentos adecuados para medir con precisión el potencial de reposo de una célula individual, así que ingeniosamente, Berstein cortó varias fibras musculares de un músculo derana e insertó un electrodo en el área cortada, haciendo contacto eficaz con el líquido interno de las fibras musculares, pudiendo además modificar el liquido externo del músculo. Al registro que obtuvo de esta preparación le llamó potencial de lesión. Los datos que encontró mostraron que el potencial de membrana seguía de manera muy cercana el potencial de equilibrio predicho por la ecuación deNernst para el ión potasio. Por lo que su hipótesis fue parcialmente correcta, ya que a ciertas concentraciones extracelulares de potasio los valores de potencial obtenidos se desviaban de los valores predichos por la ecuación de Nernst. En la actualidad se sabe que las membranas biológicas son permeables a todos los iones, aunque su permeabilidad es diferente para cada ión. Así, la diferencia de...