Potencial elétrico de membrana

Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Ir para: navegação, pesquisa
Nas células de animais, em repouso, existe muito potássio e proteínas aniônicas dentro da célula e muito sódio e cloro fora da célula com canais permitindo intercâmbio.
Gráfico de um potencial de ação (em inglês).

Potencial elétrico de membrana ou potential transmembranar ou voltagem da membrana é a diferença de potencial eléctrico (voltagem) entre os meios intra e extracelular. Em relação ao exterior da célula, os valores do potencial da membrana variam geralmente entre –40 mV e –80 mV.

Todas as células animais são envolvidas por uma membrana constituída por uma bicamada lipídica que contém proteínas incorporadas. A membrana celular serve tanto como isolante quanto como barreira de difusão para o movimento de íons. As bombas de íons, que são proteínas transmembranares, empurram os íons para que cruzem a membrana, através dos canais iônicos, assim modificando os gradientes de concentração. Bombas iónicas e canais iônicos são eletricamente equivalentes a um conjunto de pilhas e resistores inseridos na membrana e criam uma diferença de tensão entre os dois lados da membrana, regulando as concentrações de íons no citoplasma, separado pela bicapa lipídica da membrana plasmática.[1]

Muitos íons têm um gradiente de concentração através da membrana, incluindo o potássio (K+), que está a uma concentração elevada no interior da célula e a uma baixa concentração no exterior. Sódio (Na +) e Cloreto (Cl-) estão em concentrações elevadas na região extracelular, e baixas concentrações nas regiões intracelulares. Estes gradientes de concentração possuem a energia potencial necessária para conduzir a formação do potencial de membrana.

Em humanos, a voltagem em repouso é por volta de 70 mV, em neurônios, e de –90 mV em uma placa motora. Quando um potencial de ação permite a entrada de íons de sódio (Na+), a tensão interior torna-se menos negativa (passando, por exemplo, de -70 mV para 10 mV) levando à despolarização da membrana. Quanto mais perto de 0 mV, menos polarizada. Como consequência, o potássio sai, provocando a repolarização até o ponto de causar hiperpolarização para -90 mV, que logo é reequilibrada, voltando para -70mV.

O potencial de membrana pode ser calculado usando a equaçao de Nerst. A 37°C, o potencial de Nerst é[2] :

V = V_1 - V_2 = \pm(61,4\ mV)\log\frac{c_1}{c_2}

Sendo:

V voltagem

C1 concentração intracelular de íons

C2 concentração extracelular de íons

Referências

  1. (em espanhol) Potencial de membrana y potencial de acción
  2. Lieb WR, Stein WD (1986). "Chapter 2. Simple Diffusion across the Membrane Barrier". Transport and Diffusion across Cell Membranes. San Diego: Academic Press. pp. 69–112. ISBN 0-12-664661-9.