Potencial de membrana en reposo

En esta página se muestra una simulación del potencial de reposo en la membrana celular. Esta simulación permite modificar las concentraciones de sodio y potasio en el medio extra e intracelular, y en la parte derecha muestra el valor que alcanzará el potencial de membrana, así como el potencial de equilibrio para el sodio, cloro y potasio.
El potencial de equilibrio de un ión es el potencialal que se equilibrarían las fuerzas del gradiente electroquímico actuando sobre ese ión, de manera que en el potencial de equilibrio el ión no tendría tendencia a entrar ni a salir de la célula. El potasio está más concentrado dentro de la célula, por tanto por gradiente de concentración el potasio tiende a salir, y para equilibrar esa tendencia será necesario un potencial negativo dentro de lacélula, que atraiga al potasio y que le impida salir. Por eso el potencial de equilibrio del potasio es negativo. Pruebe a aumentar la concentración extracelular o a disminuir la concentración intracelular de potasio. En ambos casos, disminuye el gradiente de concentración, y en consecuencia el potencial de equilibrio del potasio se hace menos negativo.
Por el contrario, el sodio está másconcentrado fuera que dentro de la célula, por lo que el sodio tiende a entrar en ésta, y para contrarrestarlo sería necesario que existieran cargas eléctricas positivas dentro de la célula, que repelieran a los iones de sodio. Por lo tanto, el potencial de equilibrio para el sodio es positivo.
El potencial de membrana se sitúa cerca del potencial de equilibrio del ión que sea más permeable. La membranaen reposo es mucho más permeable al potasio que al sodio, por eso el potencial de membrana está más cerca del potencial de equilibrio del potasio que del sodio. El potasio tiende a salir de la célula porque está más concentrado dentro que fuera. Al salir potasio deja el interior más negativo, hasta alcanzar el potencial de –71 mV de reposo. Si se aumenta la concentración extracelular o sedisminuye la concentración intracelular de potasio, el potencial de membrana se hace menos negativo. Puede comprobar que las concentraciones de sodio tienen una menor influencia en el potencial de membrana, debido a que la permeabilidad de la membrana en reposo al sodio es mucho menor.
Las concentraciones intracelulares de potasio y sodio están determinadas activamente por la bomba de sodio-potasio.Aunque está continuamente entrando algo de sodio y saliendo algo de potasio pasivamente por los canales de pérdida, la bomba contrarresta el flujo de estos iones y mantiene sus concentraciones en unos niveles relativamente fijos. En el caso del cloro, en cambio, en muchas células no existe un mecanismo de transporte activo que fije las concentraciones de este ión. De manera que si el potencial de lamembrana se aleja del potencial de equilibrio del cloro, el cloro sale o entra de la célula y modifica su concentración intracelular hasta que el potencial de equilibrio se hace igual al potencial de reposo. Es decir, el potencial de reposo depende de la concentración de potasio, por el contrario la concentración de cloro sigue al potencial de reposo. Observe en la simulación que al modificar elpotencial de membrana, las concentraciones intracelulares de cloro se modifican inmediatamente, de manera que el potencial de equilibrio del cloro se desplace de forma paralela al potencial de la membrana.
En esta simulación se supone que la permeabilidad de la membrana a los iones no varía. Esta permeabilidad puede aumentar si se abren canales iónicos. En la siguiente página puede comprobar elefecto sobre el potencial de la membrana de la apertura de estos canales iónicos.
Ésta es una simulación de los efectos de algunos tipos de canales iónicos sobre el potencial eléctrico de la membrana. Pulse sobre cada uno de los canales para abrirlos o cerrarlos, y observe cómo se modifica el potencial de la membrana.
CANAL DE POTASIO
Cuando se abre el canal de potasio el potencial de la...