Potencial de membrana
febrero 13, 2021
Potencial de membrana
El potencial de membrana es generado por una
célula para facilitar el transporte transmembrana de iones, nutrientes, etc.
Existen varios indicios de que la presencia de potencial de membrana a través
de la membrana biológica influye significativamente en la estructura de la membrana.
Para que el sistema nervioso funcione, las
neuronas deben poder enviar y recibir señales. Estas señales son posibles
porque cada neurona tiene una membrana celular cargada (una diferencia de
voltaje entre el interior y el exterior), y la carga de esta membrana puede
cambiar en respuesta a moléculas de neurotransmisoras liberadas por otras
neuronas y estímulos ambientales. Para comprender cómo se comunican las
neuronas, primero se debe comprender la base de la línea de base o carga de la
membrana "en reposo".
Membranas cargadas neuronales
La membrana de la bicapa lipídica que rodea a
una neurona es impermeable a las moléculas o iones cargados. Para entrar o
salir de la neurona, los iones deben atravesar proteínas especiales llamadas
canales iónicos que atraviesan la membrana. Los canales de iones tienen
diferentes configuraciones: abiertos, cerrados e inactivos. Algunos canales de iones deben activarse para poder abrirse y
permitir que los iones entren o salgan de la celda. Estos canales iónicos son
sensibles al medio ambiente y pueden cambiar su forma en consecuencia. Los canales
de iones que cambian su estructura en respuesta a los cambios de voltaje se
denominan canales de iones activados por voltaje. Los canales iónicos activados
por voltaje regulan las concentraciones relativas de diferentes iones dentro y
fuera de la celda. La diferencia en la carga total entre el interior y el
exterior de la célula se denomina potencial de membrana.
El potencial de membrana parámetro utilizado para determinar la viabilidad celular. Las diferencias de potencial eléctrico a través de las membranas de las células procariotas y eucariotas reflejan la distribución diferencial y la actividad de iones como el Na +, Cl +, H + y especialmente K + a través de estas membranas biológicas.
Este potencial de membrana juega un papel importante en los procesos que involucran la estimulación externa de la célula, como la fotosíntesis, el transporte de iones y nutrientes a través de la membrana y la transducción de señales.
En las
células eucariotas, los principales ejemplos son el potencial de membrana
citoplasmático, mitocondrial (membrana interna) y de lisosoma, que son
negativos dentro de la célula (o dentro de los orgánulos) en relación con el
medio externo.
Los cambios en el potencial de membrana
implican despolarización (es decir, una disminución del potencial
transmembrana) o hiperpolarización (un aumento en la diferencia de potencial a
través de la membrana). Solo las células vivas pueden mantener el potencial de
membrana y, aunque la despolarización de la membrana significa una disminución
de la actividad celular, no implica la muerte celular.
Potencial de membrana en reposo
Una neurona en reposo está cargada
negativamente: el interior de una célula es aproximadamente 70 milivoltios más
negativo que el exterior (-70 mV, tenga en cuenta que este número varía según
el tipo de neurona y la especie). Este voltaje se denomina potencial de
membrana en reposo; es causado por diferencias en las concentraciones de iones
dentro y fuera de la célula. Si la membrana fuera igualmente permeable a todos
los iones, cada tipo de ion fluiría a través de la membrana y el sistema
alcanzaría el equilibrio. Debido a que los iones no pueden simplemente cruzar
la membrana a voluntad, existen diferentes concentraciones de varios iones
dentro y fuera de la célula
El potencial de membrana en reposo es el resultado de diferentes concentraciones dentro y fuera de la célula. La diferencia en el número de iones de potasio cargados positivamente (K + ) dentro y fuera de la célula domina el potencial de membrana en reposo
Cuando la membrana está en reposo, los iones de K + se acumulan dentro de la célula debido a un movimiento neto con el gradiente de concentración. El potencial de membrana en reposo negativo se crea y se mantiene aumentando la concentración de cationes fuera de la célula (en el líquido extracelular) en relación con el interior de la célula (en el citoplasma). La carga negativa dentro de la célula se crea porque la membrana celular es más permeable al movimiento del ion potasio que al movimiento del ion sodio. En las neuronas, los iones de potasio se mantienen en altas concentraciones dentro de la célula, mientras que los iones de sodio se mantienen en altas concentraciones fuera de la célula. La célula posee canales de fuga de potasio y sodio que permiten que los dos cationes se difundan en su gradiente de concentración.
Bibliografía
Lumen. (2018). Recuperado el 13 de Febrero de 2021, de
https://courses.lumenlearning.com/wm-biology2/chapter/resting-membrane-potential
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https://www.sciencedirect.com/topics/neuroscience/membrane-potential#:~:text=Membrane%20potential%20is%20a%20potential,by%20the%20'positive'%20one
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