Potencial de membrana em repouso

Bem galera, vamos lá. Vamos falar dos potenciais de membrana em repouso para que depois possamos falar do potencial de ação. Inicialmente vamos definir o termo excitabilidade que representa a capacidade de determinadas células converterem um potencial de repouso em ação, ou seja, determinados tecidos conseguem alterar essa condição inicial. Lembram que células conseguem fazer isso? Uma perguntinha: Que fatores estão envolvidos na formação do potencial de membrana e aí vamos para as seguintes situações:

a) Existe uma diferença de concentração iônica entre os lados intra e extracelular. Lembram? No lado interno da célula temos potássio (K+) e a presença de ânions orgânicos que são proteínas com carga negativa. No lado externo da célula temos os íons sódio (Na+) e cloro (Cl-) em maior concentração. Para cada íon positivo existe um par negativo e vice-versa. É o que chamamos de eletroneutralidade. Isso só não acontece em uma pequena porção próximo da membrana plasmática, o que torna o lado externo com carga positiva e o lado interno com carga negativa durante o repouso celular.

b) Atuam sobre esses íons forças diferentes, uma primeira que o movimenta a favor do seu gradiente de concentração e outra que é exercida pela força elétrica contrária a movimentação no sentido do gradiente de concentração. É como se tivéssemos um “cabo de guerra” onde forças de um lado e do outro da membrana se duelam, resultando em uma força elétrica através da membrana. As forças são as seguintes: O sódio e o cloro tendem a entrar na célula a favor de sua concentração, mas existe uma força elétrica contrária que é exercida pelo seu par negativo sobre o sódio e positivo sobre o cloro. Já o Potássio tende a sair da célula a favor do gradiente de concentração, mas existe uma força elétrica negativa gigantesca contrária a sua saída. Lembrem que a força elétrica exercida é contrária a carga do íon que está se movimentando.

c) Os íons apresentam permeabilidades diferentes. O potássio (K+) chega a ser 100 vezes mais permeável do que o sódio (Na+), fato esse que faz com que o potássio tenha maior movimentação ao longo da membrana plasmática. Os ânions orgânicos apresentam quase nenhuma permeabilidade à membrana plasmática e permanecem retidos no citoplasma das células. Esse fato será importante para a determinação do potencial de membrana em repouso.

Esses critérios são os que levam a termos nossa célula com carga negativa no lado intracelular e carga positiva no lado extracelular, conforme o esquema abaixo.



Existem maneiras de determinarmos essa condição do repouso? A resposta é sim. Um pesquisador chamado Nernst provou matematicamente através do uso de logaritmos que caso as concentrações dos íons no lado interno e externo fossem conhecidas, poderíamos calcular a força que seria exercida sobre um único íon por vez. Outro estudioso da área também montou uma nova fórmula, mas que usava outros critérios além da concentração iônica e esse autor se chamava Goldman que dizia que a força exercida sobre a membrana plasmática era fruto da ação dos íons sódio, potássio e cloro e que deveríamos também considerar a permeabilidade dos mesmos, pois elas eram diferentes. A partir desse momento conseguimos calcular o potencial de membrana em repouso. Outro modo de determinarmos esses valores seria usarmos um aparelho que fizesse a medição da diferença de potencial elétrico entre o lado interno e externo de uma célula. Esse aparelho seria um voltímetro que mediria esses valores em mV que é a milésima parte de um volt e onde observaríamos que o lado interno seria negativo em relação ao lodo externo que se apresentaria positivo. Mas será que teríamos explicações biológicas para entender o fato de o lado externo ter carga positiva e o lado interno ser carregado negativamente durante o repouso? Claro que sim e vamos a elas:

1) Por que o lado externo em repouso tem carga positiva?

A primeira característica é o fato do íon potássio (K+) ser muito permeável a membrana. Essa característica faz com ele saia em grande quantidade do interior da célula. Como ele tem carga positiva, suas cargas se acumulam no exterior celular. O íon sódio (Na+) também tem carga positiva, está mais concentrado fora da célula e tem baixa permeabilidade as membranas, o que faz com que ele se acumule também externamente. Lembram da bomba de sódio e potássio do transporte ativo primário? A bomba joga três sódios para fora à medida que devolve dois potássios para o interior da célula e isso dá um saldo de uma carga positiva para o lado extracelular, o que contribui para o acúmulo de cargas positivas fora da célula.

2) Por que o lado interno tem carga negativa?

Vamos lá: duas situações contribuem para que o lado interno tenha carga negativa: Primeiro o fato do potássio (K+) sair muito da célula. Como ele tem carga positiva, deixa seu par negativo no interior da célula, com o passar do tempo essas cargas se acumulam internamente. Os ânions orgânicos são proteínas com carga negativa que encontramos em grandes quantidades no interior do citoplasma celular. Como essas proteínas têm permeabilidade baixa ou praticamente nula, as mesmas não saem de dentro da célula, contribuindo para que tenhamos um lado interno com carga negativa.


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