Il potenziale di membranaIl potenziale di membrana

Il Il potenziale di membranapotenziale di membrana

Il potenziale di riposo di una cellula eccitabile varia tra: -70 e -90 mV

oscilloscopio

Elettrodo di riferiemtno

In condizione di riposo la membrana plasmatica presenta una differenza di potenziale tra interno ed esterno detto POTENZIALE DI MEMBRANA A RIPOSO.

Il potenziale di membrana a riposopotenziale 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 COMPOSIZIONE IONICA EXTRACELLULARE E INTRACELLULAREINTRACELLULARE

Na+ : 145 mEq/L 14 mEq/LK+: 4,8 mEq/L 145 mEq/LCa++: 1,2 mEq/L 10-4 mEq/LCl-: 140 mEq/L 3.8 mEq/LAnioni proteici-: 146 mEq/L

extracellulare intracellulare

-diversa permeabilità della membrana cellulare agli ioni (selettività di membrana)

-meccanismi di trasporto attivo (in particolare pompe Na+/K+)

La diversa distribuzione degli ioni ai 2 lati della membrana è dovuta a:

Come la selettività di membrana contribuisce a generare ddp?

KCl

KClKClKClKClKCl

KClKCl KCl

KClKClKCl

ddp =0

Membrana permeabile a KCl:

Uguale concentrazione nei 2 compartimenti

a b

a b

Se la membrana è impermeabile all’anione A-:

KClKClKCl

KClKCl KAKCl KAKA KAKA

K+ Cl- K+K+ Cl- K + K+ Cl-

A- K+ Cl- A- K+ Cl-K+ Cl- A- K+ A- K+A- K+

= GENESI ddp = potenziale di equilibrio del K+

Gradiente di concentrazione =Gradiente elettrico

Blocco flusso K+

Polarizzazione della membranaa b

a b

Equazione di NerstEquazione 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

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.

Nella cellula oltre agli A- che non possono attraversare la membrana ci diverse specie ioniche

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