Bioeletrogenese potencial repouso potencial acao

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Bioeletrogênese, potencial de repouso, 
potencial de ação e conceito de células 
excitáveis
POTENCIAL DE MEMBRANA
 Existe normalmente, em todas as células, uma
distribuição desigual de cargas através da
membrana
 Interior carregado negativamente em relação
ao exterior
Potencial de repouso da membrana
BIOELETROGÊNESE
 Presença de grandes moléculas carregadas
(solução) – íons não permeantes
 Permeabilidade seletiva da membrana a
determinadas substâncias:
 Principalmente K+ (canais de
extravasamento de potássio)
 Bomba Na+/K+ ATPase
 Presença de fosfolipídeos de membrana
carregados negativamente na
monocamada citosólica)
BIOELETROGÊNESE
POTENCIAL DE MEMBRANA
 Cada célula atua como uma minúscula bateria
com o pólo positivo fora da membrana plasmática
e o pólo negativo no seu interior
 Bioeletricidade – cerca de 20% da TMB e usada
para manter o funcionamento elétrico das células
CARGAS ELÉTRICAS
LEI DE COULOMB
 Intensidade da força eletrostática entre duas
partículas carregadas pode ser calculado pela Lei
de Coulomb:
F = k. (q1.q2/r2)
 Cargas iguais se repelem, cargas contrárias se
atraem
F = G. (M1.M2/r2)
POTENCIAL ELÉTRICO
 Distribuição desigual de cargas através da
membrana → energia potencial para transporte
(energia potencial elétrica)
 ...sempre que há diferença de cargas ou
gradiente elétrico...
...potencialmente pode ocorrer PASSAGEM
DE CARGAS ELÉTRICAS → CORRENTE
ELÉTRICA => DIFERENÇA DE POTENCIAL
(ELÉTRICO)
POTENCIAL ELÉTRICO
 Unidade de medida no SI para potencial 
elétrico é o Joule / Coulomb
....mais conhecido como VOLT, cuja 
abreviação é V
 Nas células essa diferença de potencial elétrico
devido às diferenças de cargas estão
obviamente numa escala menor (miliVolt (10-6))
POTENCIAL ELETROQUÍMICO
 Potencial químico + potencial elétrico
POTENCIAIS DE EQUILÍBRIO
 Potencial de equilíbrio (potencial eletroquímico de
equilíbrio) => uma voltagem X que estabilizaria a
passagem de íons, mesmo se esse íon ainda
apresentasse diferenças de concentrações
através das membranas.
POTENCIAIS DE EQUILÍBRIO
 Se o K+ fosse o único cátion a atravessar a
membrana, ele se difundiria até sua concentração
externa e interna tornarem-se estáveis (NÃO
IGUAIS) → equilíbrio
 Equilíbrio → forças de atração elétrica e do
gradiente de difusão são iguais e opostas
 No equilíbrio não há movimentação resultante
de íons através da membrana
POTENCIAIS DE EQUILÍBRIO
• Walther Hermann Nernst,
1864 – 1941
• Equação de Nernst
• Usada para calcular qual a diferença de potencial
elétrico necessária para produzir uma força elétrica
que será igual e oposta a força de concentração.
• Íon DEVE estar em equilíbrio!
• Essa é a força necessária (força elétrica) para
“parar” a movimentação de K+ devido a diferença de
concentração – chamado potencial de equilíbrio de um
íon.
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POTENCIAL DE REPOUSO DA 
MEMBRANA
 Aproxima-se do potencial de equilíbrio do K+
porque a membrana é mais permeável a este
íon
Quanto maior for a condutância da membrana 
para um íon, maior é a influência daquele íon 
para trazer o potencial de membrana próximo 
de seu potencial de equilíbrio.
POTENCIAL DE REPOUSO DA 
MEMBRANA
 Quais são os determinantes para formação do
potencial de repouso da membrana?
1) Difusão iônica preferencial para K+ -
Canais de extravasamento de Na+/K+
2) Presença de íons não permeantes
(proteínas, etc) →  -10mV
3) Bomba Na+/K+ ATPase →  - 5 a 20mV
 Tendo em vista que: a condutância do K+
no repouso é maior que a dos outros íons, o
potencial de equilíbrio deste íon tem maior
influencia no valor do potencial de repouso.
POTENCIAL DE AÇÃO
 Alteração rápida no potencial de membrana,
seguida por um retorno ao potencial de
repouso – despolarização e repolarização.
 Abertura e fechamento de canais - canais
iônicos (voltagem dependentes)
Na+, K+, Ca++
 Modificações na permeabilidade da
membrana aos íons Na+/K+/Ca++
CÉLULAS EXCITÁVEIS
 Mais comuns tipos de células excitáveis:
Neurônios, células musculares estriadas
esqueléticas e cardíacas, células cardíacas
do sistema de condução elétrica, células
musculares lisas, células mioepiteliais,
células endócrinas.
 São células que se utilizam dessa propriedade
natural elétrica da membrana para gerar e
conduzir corrente iônica pela membrana –
“corrente elétrica”