LA FISIOLOGIA DEI PROCESSI CELLULARI

Il potenziale di membrana
Il potenziale di membrana
In condizione di riposo la membrana plasmatica presenta una differenza
di potenziale tra interno ed esterno detto POTENZIALE DI
MEMBRANA A RIPOSO.
oscilloscopio
Elettrodo di riferiemtno
Il potenziale di riposo di una cellula eccitabile varia tra:
-70 e -90 mV
Il potenziale di membrana a riposo è
la differenza di potenziale (ddp) che
si ha tra i due lati della membrana
cellulare.
Alla base del potenziale di membrana ci sono:
le differenze di concentrazioni degli ioni tra
compartimento intracellulare ed extracellulare
COMPOSIZIONE IONICA EXTRACELLULARE E
INTRACELLULARE
extracellulare
intracellulare
Na+ :
145 mEq/L
K+:
4,8 mEq/L
Ca++:
1,2 mEq/L
Cl-:
140 mEq/L
Anioni proteici-:
14 mEq/L
145 mEq/L
10-4 mEq/L
3.8 mEq/L
146 mEq/L
La diversa distribuzione degli ioni ai 2 lati della membrana è dovuta a:
-diversa permeabilità della membrana
cellulare agli ioni (selettività di membrana)
-meccanismi di trasporto attivo (in
particolare pompe Na+/K+)
Come la selettività di membrana contribuisce a generare ddp?
Membrana permeabile a KCl:
KCl
KCl
KCl
KCl
KCl
KCl
a
b
KCl
KCl
KCl
Uguale concentrazione
nei 2 compartimenti
ddp =0
a
KCl
KCl
KCl
b
Se la membrana è impermeabile all’anione A-:
KCl
KCl
KCl
KCl
KCl KA
KCl KA
KA KA
KA
a
b
Gradiente di concentrazione =
Gradiente elettrico
Blocco flusso K+
Polarizzazione della membrana
= GENESI ddp =
K+ ClK+ ClK+ Cl-
K+
K+
A- K+ ClA- K+ ClK+ ClA- K+
A- K+
A- K+
a
potenziale di equilibrio del K+
b
Equazione di Nerst
Permette di calcolare il potenziale di equilibrio di uno ione se si conosce
la concentrazione nei 2 compartimenti
E = 61,5 log10 [K+a]/[K+b]
Se [K+a]=[K+b]
E =0
Nella cellula oltre agli A- che non possono attraversare la membrana ci
diverse specie ioniche
I potenziali di equilibrio:
Na =+60 mV,
K =-90 mV,
Cl =-70 mV
Prossimo al valore del potenziale di membrana
(pdm)
trasporto passivo
La distribuzione del Na+ e K+ avviene in
modo attivo (pompa)
Il potenziale di equilibrio del K+ discosta solo di 20 mV dal pdm,
mentre quello del Na+ di 130mV.
Dimostra che la membrana a riposo ha una maggiore conduttanza per
il K+, mentre la maggior parte dei canali per Na+ sono chiusi in
quanto sono canali V-dipendenti.
Caratteristiche della membrana responsabili della genesi del
potenziale di membrana a riposo:
1)Pompa Na+/K+ ATPasi
2)Differente conduttanza agli ioni ( Na+ e K+)
3)Impermeabilità della membrana agli anioni proteici
++++++++
-------ddp = -70/-90mV