FISIOLOGÍA | Potencial de membrana en reposo | Blasto Med

Blasto Med

3 Feb 202108:24

Summary

TLDREn esta clase de Fisiología, se explora cómo la membrana celular establece el potencial de membrana en reposo. Se explica que la mayor concentración de sodio y cloruro fuera de la célula y de potasio dentro, junto con la bomba de sodio-potasio ATPasa, establecen un gradiente de concentración. Este gradiente, junto con la permeabilidad de la membrana, determina el potencial de equilibrio de cada ión. La ecuación de Nernst se usa para calcular estos potenciales, y la suma ponderada de ellos por sus permeabilidades proporciona el potencial de membrana en reposo, típicamente alrededor de -86 milivoltios.

Takeaways

🌐 Cada célula del cuerpo humano está envuelta en una membrana que separa el medio ambiente interno del externo.
🔄 Existen diferencias en concentración y carga de iones positivos y negativos entre ambos lados de la membrana.
💧 La bomba de sodio-potasio ATPasa es crucial para mantener el gradiente de concentración de potasio y sodio.
📉 El potasio tiene una concentración mucho mayor dentro que fuera de la célula, lo que crea un fuerte gradiente de concentración.
🚪 Los canales de fuga de potasio permiten que los iones de potasio atraviesen la membrana celular.
🔋 El gradiente electrostático se establece cuando el flujo de iones de potasio se equilibra con la atracción de iones positivos hacia la célula.
⚖️ El potencial de equilibrio o nervioso para el potasio es de aproximadamente -92 milivoltios.
📊 La ecuación de Nernst permite calcular el potencial de equilibrio para cada ion, basándose en sus gradientes de concentración y permeabilidad.
🔢 Los principales iones que afectan al potencial de membrana en reposo son el potasio, sodio, cloruro y calcio.
🔋 El potencial de membrana en reposo real de la célula es una suma ponderada de los potenciales de equilibrio de cada ion, dependiendo de su permeabilidad.

Q & A

¿Qué función cumple la membrana celular en el cuerpo humano?
-La membrana celular separa el medio ambiente interno del medio ambiente externo, estableciendo diferencias en concentración y carga de iones entre ambos lados.
¿Cuál es la concentración mayor de sodio y cloruro en el cuerpo humano?
-La concentración mayor de sodio, cloruro y calcio está en el exterior de la célula, mientras que el potasio y los aniones, incluyendo aminoácidos y proteínas, están en mayor concentración en el interior.
¿Qué es la bomba de sodio-potasio y cómo ayuda a establecer el gradiente de concentración?
-La bomba de sodio-potasio es un transporte activo que mueve 3 millones de sodio fuera de la célula por cada dos iones de potasio que ingresan, ayudando a establecer el gradiente de concentración de potasio y sodio.
¿Cuál es la concentración de potasio en el interior y exterior de la célula?
-El potasio tiene aproximadamente una concentración de 150 mM (miles de moles por litro) en el interior de la célula y 5 mM en el exterior.
¿Cómo atraviesa el potasio la membrana celular si no puede difundirse directamente a través de la bicapa de fosfolípidos?
-El potasio atraviesa la membrana celular utilizando canales de fuga de potasio y rectificadores hacia adentro dispersos por toda la membrana.
¿Qué es el gradiente electrostático y cómo se establece?
-El gradiente electrostático se establece cuando el movimiento de iones de potasio hacia afuera de la célula deja una carga negativa dentro de la célula, lo que a su vez atrae iones de potasio cargados positivamente hacia la célula.
¿Cuál es el potencial de equilibrio para el potasio y cómo se calcula?
-El potencial de equilibrio para el potasio es de aproximadamente -92 milivoltios, y se calcula cuando el gradiente de concentración es igual al gradiente electrostático, es decir, cuando el potencial eléctrico para atraer potasio a la célula equilibra el gradiente de concentración que empuja el potasio hacia fuera.
¿Qué es la ecuación de Nernst y cómo se utiliza para calcular el potencial de equilibrio de un ión?
-La ecuación de Nernst es una fórmula que se utiliza para calcular el potencial de equilibrio de un ión, y se basa en el logaritmo de la concentración del ión fuera de la célula dividido por la concentración del ión dentro de la célula.
¿Cómo se determina el potencial de membrana en reposo de una célula?
-El potencial de membrana en reposo se determina sumando el potencial de equilibrio de cada ión individual, dependiendo de la permeabilidad relativa de cada ión a través de la membrana.
¿Cuál es la proporción de iones que atraviesan la membrana celular a través de canales de fuga?
-Aproximadamente el 90% de los iones que atraviesan la membrana celular a través de canales de fuga son iones de potasio, el 1% son iones de calcio, otro 1% son iones de sodio y aproximadamente el 8% son iones de cloruro.

Outlines

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🔬 Funcionamiento de la membrana celular

Este párrafo introduce el concepto de la membrana celular y su función en el cuerpo humano. Cada célula está rodeada por una membrana que separa el entorno interno del externo, controlando la distribución de iones cargados de manera que no se igualen en ambos lados. Se explica que la bomba de sodio-potasio, que mueve tres iones de sodio fuera de la célula por cada dos de potasio que entran, es crucial para establecer el gradiente de concentración. Además, se discute cómo el potasio, con una concentración mucho mayor dentro que fuera de la célula, se mueve hacia afuera a través de canales de fuga, lo que contribuye a la carga negativa interna y la atracción de iones de potasio positivos hacia la célula, formando el gradiente electrostático. El potencial de equilibrio para el potasio es mencionado, que es de aproximadamente -92 milivoltios, y se describe cómo este potencial es el punto de equilibrio entre el gradiente de concentración y el gradiente electrostático.

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📊 Cálculo del potencial de membrana en reposo

En este segundo párrafo, se profundiza en el cálculo del potencial de membrana en reposo, explicando que este potencial es la suma de los potenciales de equilibrio de cada ión individual, dependiendo de la permeabilidad relativa de cada ión a través de la membrana. Se mencionan los iones principales que afectan al potencial de membrana en reposo: potasio, sodio, cloro y calcio, y se calcula su potencial de equilibrio respectivamente. Se destaca que el potencial de equilibrio del cloro es negativo debido a su carga. A continuación, se describe cómo se calcula el potencial de membrana en reposo real tomando en cuenta las proporciones de iones que atraviesan la membrana y sus respectivos potenciales de equilibrio, resultando en un potencial de membrana en reposo total de aproximadamente -86 milivoltios. Se enfatiza que el potencial de membrana en reposo puede variar dependiendo de la permeabilidad de la célula a diferentes iones y la presencia de canales iónicos.

Mindmap

Keywords

💡Membrana celular

La membrana celular es una barrera que separa el interior de la célula del medio ambiente externo. En el vídeo, se menciona que esta membrana es fundamental para mantener diferencias en concentración de iones y establecer el potencial de membrana en reposo, lo cual es esencial para las funciones celulares.

💡Potencial de membrana en reposo

El potencial de membrana en reposo se refiere al diferencial de voltaje entre el interior y el exterior de la célula cuando está en un estado no activo. En el vídeo, se explica que este potencial está influenciado por la concentración y permeabilidad de iones como el potasio, sodio, cloruro y calcio.

💡Bomba de sodio potasio

La bomba de sodio potasio es una enzima que utiliza la energía de la ATPasa para transportar sodio fuera de la célula y potasio dentro, creando un gradiente de concentración. En el vídeo, se destaca su papel crucial en la generación del potencial de membrana en reposo.

💡Gradiente de concentración

El gradiente de concentración es la diferencia en la cantidad de un ion o molécula en dos compartimentos separados por una membrana. En el contexto del vídeo, el gradiente de concentración del potasio y sodio es esencial para el potencial de membrana en reposo.

💡Canales de fuga de potasio

Los canales de fuga de potasio son proteínas que permiten el paso selectivo del ion potasio a través de la membrana celular. En el vídeo, se menciona que estos canales son importantes para el movimiento del potasio fuera de la célula y la generación del potencial de membrana.

💡Gradiente electrostático

El gradiente electrostático es la diferencia en la carga eléctrica entre dos puntos. En el vídeo, se discute cómo el gradiente electrostático se establece con la movilidad de iones y cómo influye en el potencial de equilibrio del potasio.

💡Potencial de equilibrio

El potencial de equilibrio es el punto en el que la fuerza electrostática es igual a la fuerza de gradiente de concentración, lo que impide la neta movilidad de un ion. En el vídeo, se calcula el potencial de equilibrio para el potasio utilizando la ecuación de Nernst.

💡Ecuación de Nernst

La ecuación de Nernst es una fórmula que se utiliza para calcular el potencial de equilibrio de un ion a través de una membrana. En el vídeo, se aplica esta ecuación para determinar los potenciales de equilibrio de iones como el potasio, sodio, cloruro y calcio.

💡Iones permeables

Los iones permeables son aquellos que pueden cruzar la membrana celular. En el vídeo, se discute cómo la permeabilidad relativa de iones como el potasio, sodio, cloruro y calcio afecta el potencial de membrana en reposo.

💡Permeabilidad de la membrana

La permeabilidad de la membrana se refiere a la capacidad de la membrana para permitir el paso de ciertos iones o moléculas. En el vídeo, se explica cómo cambios en la permeabilidad pueden alterar el potencial de membrana en reposo de la célula.

Highlights

La membrana celular separa el medio ambiente interno del externo.

Existen diferencias en concentración y carga de iones entre ambos lados de la membrana.

La bomba de sodio-potasio (ATPasa) es crucial para establecer el gradiente de concentración de sodio y potasio.

El potasio tiene una concentración mayor dentro de la célula.

Los canales de fuga de potasio permiten su movimiento a través de la membrana.

El gradiente electrostático se establece con el movimiento de pocos iones.

El potencial de equilibrio de unión es donde el gradiente de concentración es igual al electrostático.

El potencial de equilibrio para el potasio es aproximadamente de -92 milivoltios.

La ecuación de Nernst permite calcular el potencial de equilibrio de cada ion.

El potencial de membrana en reposo es la suma de los potenciales de equilibrio de cada ion.

El potasio es la mayor proporción de iones que se mueve a través de la membrana.

El sodio, calcio y cloruro tienen una menor proporción en el movimiento a través de la membrana.

El potencial de membrana en reposo varía según la permeabilidad de la célula a los iones.

El potencial de membrana en reposo es aproximadamente de -86 milivoltios.

El potencial de equilibrio de unión y el potencial de membrana en reposo son fundamentales para entender la fisiología celular.

La permeabilidad de la célula a los iones y la presencia de canales iónicos pueden cambiar el potencial de membrana en reposo.