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8/2/2019 potencial de membrana 1
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TEMA 3: Potencial de
MEMBRANA
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FENMENOS ELECTRICOS DE MEMBRANA.
POTENCIAL DE MEMBRANA
Todas las clulas del organismomantienen una diferencia de potencialelctrico (VOLTAJE) a travs de la
membrana. Este potencial demembrana se debe a una pequeadiferencia de distribucin de cargas a un
lado y otro de la membrana. Estasdiferencias en la distribucin inica sefundan en dos hechos: La actividad de las bombas de iones La difusin pasiva de iones.
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Base experimental
=Cl- Na* =
Cuando el nmero de iones Na+ que pasan de un lado a otro es elmismo, se ha alcanzado el equilibrio electroqumico del in. Enesta situacin la la concentracin de cada in permanece constantea cada lado de la membrana
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Clula
Na+ y superior en exterior dela clula
K+ superior en el interior. Las cargas + del Ki son
contrarestadas por aniones
no difusibles, A- (protenas)
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DISTRIBUCIN DE IONES INTRA YEXTRACELULARES
INTRACEL (mM) EXTRACEL (mM)
K+ 139 4
Na+ 12 145
Ca2+
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Clula
Na+ superioren exterior dela clula
K+ superior enel interior.
Las cargas +del Ki soncontrarestadaspor aniones nodifusibles, A-
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La tendencia de K+ ser a salir, creando una carganegativa del interior de la clula respecto alexterior. La salida de K+ hacia el exterior seinterrumpe cuando el potencial de membrana
alcanza un valor que contrarresta al de escape , esdecir cuando las fuerzas de mocin elctrica yqumica se han igualado, o lo que es lo mismo,cuando el potencial electroqumico del K+ escero. Esta situacin de equilibrio terico en la queno hay un flujo neto de K+ en la membrana de laclula se dice que este in ha alcanzado su
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ECUACIN DE NERST:
Sirve para calcular el potencial de equilibrio deun ion que est distribuido desigualmente atravs de una membrana, siendo stapermeable a dicho in.
E= 2,3 RT log [C1]
ZF [C2]Donde, E= potencial de equilibrio (mV) R= constante de los gases
T= temperatura absoluta (Kelvin) Z= carga del in F= consante de Faraday [C1] y [C2] son las concentraciones del in a
cada lada de la membrana
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ECUACIN DE NERST
A la temperatura corporal (37C) estaecuacin puede resumirse en
E= - 60mV log [C1]
z [C2]
es decir, la ecuacin de NERST
convierte la diferencia deconcentracin de un in en voltaje.
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POTENCIAL DE MEBRANA DE LACLULA
En la clula se ha convenido que elpotencial de membrana se expresa comoel potencial intracelular respecto al
extracelular. El potencial de membrana resulta de la
integracin de los potenciales de losdistintos iones , K+ que tiene una concentracin intracelular
ms alta, y por tanto tiende a salir , Na+ y Cl- y Ca 2+ que tienen una
concentracin mucho ms alta en el exterior
que en el interior, y por tanto tendern a entrar
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POTENCIAL DE MEBRANA DE LACLULA
Los valores ms comunes para lospotenciales de equilibrio de los ionesms importantes, asumiendo una
distribucin normal a cada lado de lamembrana son: ENa = +65mV EK+ = -85mV ECa2+ = +120 mV ECl- = -90 mV
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Ecuacin de Goldman
relaciona la concentracin de estos iones acada lado de la membrana (in =dentro, out=fuera) (P, representa los coeficientes depermeabilidad de los distintos iones)
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POTENCIAL DE REPOSO
Las clulas se dividen respecto a suspropiedades elctricas en dos tiposbsicos: no excitables
excitables Las clulas no excitables son aquellas que
mantienen un potencial de membrana fijo,o que vara muy poco. Ya hemos dicho que
este potencial suele estar alrededor de los60 mV. Por el contrario las clulas excitables son
aquellas, que en respuesta adeterminadas seales pueden cambiar
este potencial y originar un potencial de
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POTENCIAL DE REPOSO
El potencial de membrana enreposo (potencial de reposo) esla diferencia de potencial que
existe a travs de la membranade clulas excitables (nervio,msculo, tejidos con capacidad
secretora), en el periodo entrepotenciales de accin.
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Potencial de reposo
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Mantenimiento del potencialde reposo
Bomba de Na+/K+ , si la bombase inactiva el potencial demembrana desaparece. Los
hechos ms importantesrespecto a la contribucin de labomba en el potencial son: crea un potencial elctrico porque por
cada 3 Na+ que saca de la clulaintroduce solo 2 K+.
mantiene un potencial qumico de K+que tiende a que el potencial demembrana sea igual al potencial de
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ATPasa Na+-K+