FISIOLOGÍA | Potencial de membrana en reposo | Blasto Med
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
🔬 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.
📊 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
💡Potencial de membrana en reposo
💡Bomba de sodio potasio
💡Gradiente de concentración
💡Canales de fuga de potasio
💡Gradiente electrostático
💡Potencial de equilibrio
💡Ecuación de Nernst
💡Iones permeables
💡Permeabilidad de la membrana
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.
Transcripts
hola médico blastos bienvenidos y
bienvenidas a una nueva clase del canal
de medicina blastómera en donde
revisamos temas sobre la carrera de
medicina y vamos a continuar con la
serie de clases sobre fisiología el
vídeo pasado hablamos sobre membrana
celular si no has visto el vídeo te dejo
en la tarjetita aquí arriba para que
veas a checarlo si no de todos modos
puedes ver este vídeo y después ir a ver
el vídeo de membrana celular más por el
momento
comencemos cada célula del cuerpo humano
está envuelta en una membrana que separa
el medio ambiente interno del medio
ambiente externo y los iones cargados
positivos y negativamente que éstos no
se distribuyen de igual manera entre
ambos lados de la membrana básicamente
estas son las diferencias en
concentración y carga así como la
permeabilidad a través de la membrana
las que establecen el potencial de
membrana en reposo de cada una de las
células en términos generales existe una
mayor concentración de sodio de cloruro
y de calcio en el exterior de la célula
y una mayor concentración de potasio y
de anne iones
en el exterior perdón en el interior de
la célula éstos aniones incluyen una
variedad de aminoácidos y proteínas que
son producidos por la célula comenzamos
hablando de la bomba de sodio potasio
atp asa que mueve 3 millones- de sodio
afuera de la célula por cada dos iones
de potasio que ingresa a esta este es el
caballo de batalla de la célula y ayuda
a establecer el gradiente de
concentración de potasio y de sodio
centrémonos en el potasio que tiene
aproximadamente una concentración de
150000 y moles por litro en el interior
de la célula y aproximadamente 5000 y
moles por litro en el exterior de la
célula con tanto potasio dentro de la
célula en relación con el exterior de la
célula habrá un gradiente de
concentración bastante fuerte que mueva
los iones de potasio afuera de la célula
aunque estos iones no pueden simplemente
difundirse a través de la bicapa de
fosfolípidos resulta que el potasio
puede atravesar la membrana utilizando
canales de fuga de potasio
rectificadores hacia adentro que se
encuentran dispersos por toda la
membrana entonces al usar esos canales
el gradiente de concentración empuja al
potasio fuera de la célula y ese potasio
trae consigo una carga positiva y dejan
iones no apareados que llevan carga
negativa porque no pueden atravesar los
canales de fuga
con el tiempo a medida que salen más
guiones de potasio de la célula se
acumula una carga negativa dentro de la
célula y esto comienza a atraer iones de
potasio cargados positivamente hacia la
célula y eso se le denomina como
gradiente electrostática este gradiente
electrostático se establece con el
movimiento de relativamente pocos iones
por lo que no altera el gradiente de
concentración general ya estaba
establecido para el potasio el punto
exacto en el que el potasio sale de la
célula debida el gradiente de
concentración es igual al potasio que
regresa a la célula debidamente
electrostático a esto se denomina
potencial de equilibrio o potencial
nervioso para el potasio y es
aproximadamente de menos 92 milivoltios
en otras palabras menos 92 milivoltios
es el potencial eléctrico para atraer
potasio a la célula que se necesita para
equilibrar el gradiente de concentración
que empuja el mismo potasio hacia fuera
de la célula entonces el potencial de
equilibrio de unión depende de dos cosas
del gradiente de concentración del ion
y de la permeabilidad de la célula a
este yo sí sólo estamos tratando con un
solo guión entonces el potencial de
equilibrio de lyon es igual al potencial
de membrana en reposo de la célula
pero en realidad hay múltiples iones que
tienen gradientes de concentración y son
permeables a través de la membrana
celular cada uno de los cuales tiene su
propio potencial de equilibrio ahora la
fórmula que nos dice y con la cual
podemos calcular este potencial de
equilibrio para cada uno de los iones se
llama la ecuación de nerds y esta no es
más que aplicar la siguiente fórmula 61
por el logaritmo de la concentración del
ion fuera de la célula dividido por la
concentración de lyon dentro de la
célula al insertar los 4 millones
principales que afectan el potencial de
membrana en reposo de la célula que son
el potasio el sodio el cloro y el calcio
obtenemos concentraciones obtenemos más
bien potenciales de equilibrio de menos
92 milivoltios para el potasio más 67
milivoltios para el sodio 86 milivoltios
para el euro y más 123 milivoltios para
el calcio sin embargo una cosa a tener
en cuenta es que dado que el ion cloruro
es negativo el potencial de equilibrio
en realidad se invierte
por lo que en realidad es de menos 86
mil voltios todos estos representan la
carga en la célula necesaria para
equilibrar el movimiento de cada uno de
estos iones en función de los gradientes
de concentración y para dejar en claro
que los gradientes de concentración en
sí mismos son el potasio saliendo el
calcio entrando el sodio entrando y el
cloruro entrando ya que recuerdas que
hay una concentración baja de potasio
fuera de la célula pero una alta
concentración de calcio sodio y cloruro
fuera de la célula y los gradientes de
concentración se mueven de una
concentración alta a una concentración
más baja muy bien entonces el potencial
de membrana en reposo real de la célula
terminará en algún lugar entre todos
esos potenciales de membrana
individuales dependiendo de la cantidad
de cada uno de estos iones que se muevan
a través de la membrana de un momento
dado
esto difiere según la célula de la que
estamos hablando pero en general el
potasio constituye la mayor proporción
de iones que se mueve a través de la
membrana mientras que los otros tres se
mueven mucho menos en un momento dado
muy bien de todos los iones que se
mueven a través de la membrana celular a
través de canales de fuga digamos que el
90 por ciento de ellos son iones de
potasio como ya lo habíamos dicho
anteriormente mientras que solamente el
1% son de iones de calcio
el 1 por ciento iones de potasio y
aproximadamente el 8 por ciento son
millones de cloruro ahora podemos tomar
estas proporciones y multiplicar las por
los potenciales de equilibrio y luego
sumar el total para obtener el potencial
de membrana en reposo de la célula en
este caso equivale el 90% de -90
milivoltios 381 milivoltios más el 1% de
123 que es un 1.23 milivoltios + 1% de
77 que son 0.67 milivoltios y más del 8%
de menos gente seis mil voltios que es
de 6.88 milivoltios lo que da un gran
potencial de membrana en reposo total de
menos 86 milivoltios ahora bien este
potencial de membrana en reposo suele
estar más cerca de lyon más permeable a
través de la membrana que en este caso
es el potasio verdad menos 86 se acerca
mucho a menos 92 pero al cambiar la
permeabilidad de la célula a iones y
agregar o eliminar canales iónicos una
célula puede cambiar su potencial de
membrana en reposo
espero que no te hayas enredado ni
confundido con todos estos términos y
con todas estas ecuaciones recuerda que
este es un repaso rápida de cómo se
determina el potencial de membrana en
reposo
ahora resumamos todo de manera muy
rápida como resumen rápido el potencial
de equilibrio de unión es el punto donde
su gradiente de concentración es igual a
subrayen t electrostático y se puede
calcular utilizando la famosa ecuación
de nantes y el potencial de membrana en
reposo de la célula es por lo tanto la
suma del potencial de equilibrio de cada
y un individual dependiendo de la
permeabilidad relativa de cada uno de
los iones como lo vimos en el ejemplo y
con esto terminamos la clase de
potencial de membrana en reposo si
tienes alguna otra duda por favor no
dudes en dejarla en los comentarios
o mandarlas a la plage thomet puntocom
nos vemos en una próxima clase hasta
luego
[Música]
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