Questões sobre potencial de repouso e potencial de ação

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Questões sobre potencial de repouso e potencial de ação 
 
Potencial de repouso 
1. O que faz com que o K+ seja o íon mais importante do Potencial de Repouso? De que forma essa maior 
importância do K+ se reflete no valor do potencial de repouso? Qual seria outra consequência dessa 
importância? 
RESPOSTA: O potássio é o íon mais importante para o potencial de repouso pelo fato de existir um 
maior número de proteínas canal para ele mesmo do que para os demais íons. Isso permite a ele sair 
da célula em grande quantidade, alterando a polaridade que existia anteriormente, tornando o meio 
extracelular mais positivo e o intra mais negativo. A importância se reflete no valor do potencial de 
repouso porque este tende a se aproximar do potencial de equilíbrio eletroquímico do potássio. Outra 
consequência da alta permeabilidade do potássio é que o potencial da membrana é altamente sensível 
a alterações na concentração extracelular deste íon. Devido a essa sensibilidade, o encéfalo 
desenvolveu mecanismos que controlam um possível desequilíbrio como a barreira hematocefálica, 
que bloqueia o movimento de potássio do sangue, e o tamponamento das glias, que regula a entrada 
do íon. Entretanto, em outras partes do organismo como nos músculos, não há esse controle o que é 
a causa da letalidade da injeção de KCl. 
 
2. Potencial de repouso: qual a situação da MP? A que íons ela é permeável? Por que sua manutenção 
gasta energia? Por que ele se mantém constante ao longo do tempo? Por que na célula glial ele é 
mantido sem gasto de energia? 
RESPOSTA: Durante o potencial de repouso, a MP é mais permeável ao K+, que se difunde em maior 
quantidade para fora da célula, do que ao Na+, que também se difunde, mas em menor quantidade. 
A MP não é permeável aos A-, que estão mais concentrados no interior da célula. Essa diferença na 
quantidade de íons positivos que entram e saem da célula gera uma polarização da MP, pois “sobram” 
íons negativos no meio intracelular. Se ocorressem somente essas difusões, chegaria um momento em 
que as faces interna e externa da MP teriam a mesma quantidade de íons e o transporte iria terminar. 
Para que isso não aconteça, a bomba de Na+K+ manda continuamente Na+ para fora de célula (contra 
seu gradiente eletroquímico) e K+ para dentro (a favor do gradiente elétrico e contra o de 
concentração). Por ser um transporte contra seus respectivos gradientes, é necessário utilizar energia, 
que vem da hidrolise do ATP (ATPase). As células da glia são permeáveis somente a K+ e sua difusão 
na MP é regulada pelas forças geradas pelos seus gradientes elétricos e de concentração. 
 
Potencial de ação 
1. Qual a característica que tem os canais dependentes de voltagem do Na+, que garante que a condução 
do impulso nervoso seja feita em uma só direção, ou seja, ortodrômica? 
RESPOSTA: Os canais de sódio são canais proteicos possuidores de dois portões dependentes de 
voltagem, estímulo mecânico ou neurotransmissor. A abertura e o fechamento são na verdade alterações 
conformacionais da molécula de forma tal que permita ou iniba a passagem de Na+ pelo poro, esse 
processo é desencadeado pela despolarização da membrana até o limiar. Apesar de ser aberto e fechado 
rapidamente, seu reengatilhamento é um processo mais lento. Quando reengatilhados, diz-se que os 
canais estão em um período refratário só podendo ser abertos quando o potencial de membrana atingir 
novamente o limiar. Dessa maneira, o impulso nervoso é forçado a seguir em frente, não retornando, ou 
seja, em uma direção ortodrônica. 
2. Explique o processo através do qual ocorre a liberação de neurotransmissores na fenda sináptica, de uma 
sinapse química. 
RESPOSTA: Com a chegada do impulso nervoso no elemento pré-sináptico, canais com portão voltagem 
dependente de Ca+ se abrem e sinalizam a exocitose dos neurotransmissores na fenda sináptica. 
Liberados, esses serão aceptados por canais que se abrem no botão pós-sináptico. 
 
3. Explique o que faz com que a polaridade da membrana plasmática, que durante o potencial de repouso 
é negativa dentro e positiva fora, se inverta temporariamente, durante o Potencial de Ação. 
RESPOSTA: Durante o potencial de repouso, a membrana é mais permeável a saída de potássio. Os ânions 
orgânicos, que não conseguem ultrapassar a membrana, permanecem no meio intracelular conferindo a 
esse uma polaridade negativa. Já no potencial de ação, ocorre uma pequena inversão de polaridade 
graças à abertura de canais de Na+ e fechamento de alguns canais de K+. Dessa maneira, o sódio que 
tem grande tendência de entrar na célula devido tanto ao seu gradiente químico quanto ao eletroquímico 
entrará na célula avidamente causando despolarização e inversão dos sinais. 
 
4. Na fase ascendente e descendente do potencial de ação, como é a permeabilidade da membrana para 
os íons sódio e potássio? Como é a polaridade da membrana nessas etapas? Por que o pico do potencial 
de ação é próximo do potencial de equilíbrio de Na? 
RESPOSTA: Na fase ascendente, a membrana plasmática está mais permeável ao Na+, pois seus canais 
se abrem mais rápido. Com o passar do tempo, os canais de K+ completam sua abertura, ao mesmo 
tempo em que os canais de Na+ já se fecharam. Isso caracteriza a fase descendente. Devido à diferença 
no tempo de abertura desses canais, é gerada uma polarização da membrana. Ela se torna positiva na 
face interna durante a fase ascendente e negativa na face externa. Na fase descendente, devido à 
entrada de K+, essa inversão da polaridade é desfeita e a membrana plasmática volta ao seu estado inicial 
(negativa na face interna e positiva na face externa). Sempre o potencial de membrana estará mais 
próximo do potencial de equilíbrio do íon mais permeável.