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Kerolyn Cibelle- Medicina- Unit Potencial da membrana ou Potencial de Repouso: Em geral, o corpo é eletricamente neutro: para todos os cátions, há ânions correspondentes. Porém, os íons não estão distribuídos de maneira uniforme entre o LIC e o LEC. LIC: » Principal cátion → K+ » Principal ânion→ PO4- e proteínas negativamente carregadas. LEC: » Principal cátion → Na+ » Principal ânion→ Cl- O compartimento intracelular contém alguns ânions que não possuem cátions correspondentes, o que confere às células uma carga líquida negativa. Ao mesmo tempo, o compartimento ex- tracelular apresenta uma carga líquida positiva: alguns cátions do LEC não possuem ânions correspondentes. Uma consequência desta distribuição desigual de íons é que os compartimentos intracelular e extracelular não estão em equilíbrio elétrico. Em vez disso, os dois compartimentos existem em um estado de desequilíbrio elétrico. Esse desequilíbrio elétrico que existe entre o meio intracelular e o extracelular é chamado de Diferença de Potencial de Membrana (Vm), ou Potencial de Membrana. Tanto a célula como a solução são eletricamente neutras, e o sistema elétrico está em equilíbrio. Contudo, ele não está em equilíbrio químico. Existem gradientes de concentração para todos os quatro tipos de íons no sistema, e todos se difundiriam a favor dos seus respectivos gradientes de concentração se eles pudessem atravessar a membrana celular. Um canal de vazamento para K+ inserido na membrana. Agora, a célula é permeável ao K+, mas apenas ao K+. Devido ao gradiente de concentração de K+, o K+move- se para fora da célula. Os íons negativos na célula tentam seguir o K+ por causa da atração de cargas positivas e negativas. Todavia, porque a membrana é Etapa 1- Módulo 2- Aula 3// Fisiologia Humana- Silverthorn A bicamada de fosfolipídeos da membrana celular é um meio isolante, porque impede que cargas separadas se movam através dela. Kerolyn Cibelle- Medicina- Unit impermeável a íons negativos, os ânions permanecem presos na célula. O equilíbrio elétrico entre o LIC e o LEC é interrompido: o interior da célula tem uma carga líquida -1. O movimento de K+ para fora da célula a favor do seu gradiente de concentração cria um gradiente elétrico, isto é, uma diferença elétrica na carga líquida entre duas regiões. Neste exemplo, o interior da célula tornou-se negativo em relação ao exterior. Se a única força que atua sobre o K fosse o gradiente de concentração, o K vazaria para fora da célula até que a concentração de K no interior da célula se igualasse à concentração fora dela. Contudo, a perda de íons positivos da célula cria um gradiente elétrico. A combinação de gradientes elétricos e de concentração é chamada de gradiente eletroquímico. Devido a cargas opostas se atraírem, as proteínas negativas no interior da célula tentam puxar o K de volta para dentro da célula. Em algum ponto do processo, a força de atração elétrica para dentro da célula torna-se igual em magnitude ao gradiente de concentração química que conduz o K para fora da célula. Nesse ponto, o movimento líquido de K através da membrana cessa. A taxa na qual os íons K se movem para fora da célula é exatamente igual à taxa na qual íons K se movem para dentro da célula. O sistema atingiu o equilíbrio eletroquímico. Para qualquer dado gradiente de concentração de um único íon, o potencial de membrana que se opõe exatamente ao gradiente de concentração é chamado de potencial de equilíbrio, ou Eíon. Fatores que justificam no repouso ser negativo dentro da célula: - canais vazantes, já que o K+ vaza mais (sai da célula). - proteínas com cargas negativas (aniônicas) que se mantêm no interior da célula. - a bomba de sódio e potássio, devido a desproporção 3 Na+ e 2 K+. Desequilíbrio elétrico O desequilíbrio elétrico, ou um gradiente elétrico entre os líquidos extracelular e intracelular, é chamado de diferença de potencial em repouso da membrana, ou, para abreviar, potencial de membrana. » Carga polarizada- célula em repouso. » Carga despolarizada- célula em ação. (a polarização ou não está relacionada à concentração de íon e não ao sódio e ao potássio necessariamente). Dois fatores influenciam um potencial de membrana celular: (1) os gradientes de concentração de diferentes íons através da membrana (2) a permeabilidade da membrana para estes íons. Se a permeabilidade da célula para um íon muda, o potencial de membrana da célula muda. Kerolyn Cibelle- Medicina- Unit O potencial de membrana (Vm) começa com um valor de repouso de 70 mV constante. Quando o traço se move para cima (torna-se menos negativo), a diferença de potencial entre o interior e o exterior da célula (0 mV) é menor, e a célula é dita despolarizada. O retorno ao potencial de repouso da membrana é denominado repolarização. Se o potencial de repouso se torna mais negativo, dizemos que a célula hiperpolarizou. O que muda o potencial da membrana é justamente uma resposta ao movimento dos íons existentes. Se uma célula se torna subitamente mais permeável para qualquer um desses íons, em seguida, os íons se moverão a favor do seu gradiente eletroquímico para dentro da célula.