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POTENCIALES BIOELÉCTRICOS Y EXCITABILIDAD CELULAR
1. Definir los conceptos de potencial electroquímico y potencial de equilibrio de un ion, escribir la ecuación de Nernst-Planck y explicar su significado funcional.
Potencial electroquímico: efecto combinado de gradientes químico y eléctrico que determina la dirección del movimiento de los iones y los solutos cargados.
Potencial de equilibriode Nernst: Valor de la diferencia de potencial eléctrico a través de la membrana plasmática que es necesario para que un ion específico esté en equilibrio (sin transporte neto).
Ecuación de Nernst: ecuación química que permite calcular el potencial de equilibrio de cualquier ion.
Se puede utilizar la ecuación de Nernst, para calcular el potencial de Nernst para cualquier ion univalente a latemperatura corporal normal (37°C):

Donde FEM es la fuerza electromotriz. Cuando se utiliza esta fórmula habitualmente se asume que el potencial del líquido extracelular que esta fuera de la membrana se mantiene a un nivel de potencial cero, y que el potencial de Nernst es el potencial que está en el interior de la membrana. Además, el signo del potencial es positivo (+) si el ion que difundedesde el interior hacia el exterior es un ion negativo, y es negativo (-) si el ion es positivo. Así, cuando la concentración de iones potasio positivos en el interior es 10 veces mayor que la del exterior, el logaritmo de 10 es 1, de modo que se calcula que el potencial de Nernst es de -61 mV en el interior de la membrana.
2. Describir el concepto de potencial de membrana, describir cómo los cambiosen la permeabilidad selectiva de la membrana a diferentes iones son capaces de modificar su valor, y explicar la diferencia entre potencial de reposo, despolarización, repolarización e hiperpolarización.
Potencial de membrana: Se refiere a la diferencia de voltaje que existe a través de la membrana plasmática.
Potencial de Reposo: es la diferencia de potencial que existe a través de la membranade las células excitables, como las del nervio y el músculo, en el período entre potenciales de acción (es decir, en reposo).
Despolarización: es el proceso de hacer el potencial de membrana menos negativo.
Repolarización: En este momento la membrana se hace súbitamente muy permeable a los iones sodio, lo que permite que un gran número de iones sodio con carga positiva difunda hacia el interiordel axón. El estado polarizado normal de -9 0 mV se neutraliza inmediatamente por la entrada de iones sodio cargados positivamente, y el potencial aumenta rápidamente en dirección positiva.
Hiperpolarización: es el proceso de hacer el potencial de membrana más negativo.

3. Predecir, basándose en la ecuación de Nernst-Planck, en qué dirección se moverán los diferentes iones a través de lamembrana dependiendo de la relación entre el valor del potencial membrana en cada instante y el potencial de equilibrio del ion.
Cuando se utiliza esta fórmula habitualmente se asume que el potencial del líquido extracelular que esta fuera de la membrana se mantiene a un nivel de potencial cero, y que el potencial de Nernst es el potencial que está en el interior de la membrana. Además, el signo delpotencial es positivo (+) si el ion que difunde desde el interior hacia el exterior es un ion negativo, y es negativo (-) si el ion es positivo. Cuando la concentración de iones potasio positivos en el interior es 10 veces mayor que la del exterior, el logaritmo de 10 es 1, de modo que se calcula que el potencial de Nernst es de -61 mV en el interior de la membrana.
4. Escribir la ecuación deGoldman-Hodgkin-Katz, explicar su significado y predecir, a partir de la misma, cómo variará este valor si se modifican las concentraciones de los diferentes iones difusibles y/o las permeabilidades relativas de la membrana para los mismos.
Cuando una membrana es permeable a varios iones diferentes, el potencial de difusión que se genera depende de tres factores: 1) la polaridad de la carga...