Potencial de Membrana
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Potencial de Membrana


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POTENCIAIS DA MEMBRANA 
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Potenciais da membrana
Potencial de repouso
Ocorre quando o potencial de membrana não é alterado por potenciais de ação. Ou seja, quando a membrana está polarizada e não há potenciais sinápticos ou qualquer outra alteração ativa do potencial de membrana. Ocorre em células que não exercem nenhuma função.
Células excitadas
São células que quando estimuladas exerce uma função, havendo um potencial de ação. Essas células podem ser nervosas, musculares e endócrinas. 
potencial de membrana 
Mesma quantidade de carga positiva e negativa. A carga positiva anula a carga negativa. Se as cargas se anulam, logo não há diferença de carga através da membrana, de forma que, o potencial de membrana será zero. Já uma molécula que possui carga positiva passa o outro lado que possui carga negativa, esse cátion irá fazer com que o lado negativo, fique menos negativo, e mais positivo. E o outro lado (o que teve a saída de cátion) terá um déficit de carga positiva através da membrana. Logo, se eu tenho uma diferença de carga através da membrana, consequentemente, meu potencial de membrana será diferente de zero. Essa diferença foi gerada pela difusão de um íon.
Pergunta: O que gera a diferença de potencial de membrana em células? 
Resposta: A passagem de íons de um lado para o outro (Na, K e Cl) podendo ocorrer de forma passiva e de forma ativa. Isto é, ou por difusão de ions ou por transporte ativo. No nosso organismo, só irá ocorrer por difusão através da membrana. 
termodinâmica da difusão
Na difusão (a favor do gradiente de concentração) o G é negativo, por este motivo, na difusão não há gasto de energia (ATP.) Se uma molécula possui carga, ela passa de um lado para o outro, então eu terei um gradiente químico e um gradiente elétrico no sentido contrário. 
O íon possui carga positiva, ao passar para um lado negativo (ou vice-versa) vai fazer com que um lado fique tão positivo, que irá possuir um gradiente elétrico no sentido contrário, fazendo com que o íon pare de se difundir. Ele para de se difundir quando ele atinge o equilíbrio eletroquímico (quando os lados se igualam). Todo íon que se difunde através da membrana, irá possuir um potencial de equilíbrio. O potencial de equilíbrio é a voltagem gerada na membrana no momento do equilíbrio eletroquímico. 
\u2206G comc +Gvont = 0
equação de nernst 
ou
Um potencial de membrana pode ser gerado pela diferença de concentração de íons através de uma membrana seletivamente permeável. 
ion k
O íon K possui maior concentração dentro da célula do que fora. Então, por difusão, ele passa do mais concentrado para o menos concentrado. Logo, irá difundir ións K da célula através dos canais de vazamento. Até atingir o equilíbrio eletrostático. Então membrana interna fica mais negativa. Ele terá um potencial de membrana de -94mV. (diferença de voltagem na membrana) 
Pergunta: Por que o potencial de membrana do íon K é negativo?
Resposta: Porque a carga está relacionada a carga da parte interna da membrana, logo a voltagem será negativa.
ion nA
O íon Na está em maior quantidade do de fora da célula, do que dentro. Então, por difusão, os íons vão se difundir para dentro da célula. Fazendo com que a parte interna da membrana fique positiva. Logo a diferença de voltagem na membrana para os íons Na, é de +61mV.
Equação de goldman-hodgkin katz
Os íons Na K e Cl se difundem na membrana ao mesmo tempo, então surgiu a equação de Goldman.
Entre os íons Na K e Cl quem contribui mais para a diferença de potencial gerado através da membrana, é aquele que se difunde mais. No caso, a membrana é mais permeável ao K. Ou seja, ela possui mais canais de vazamento para K do que para Na (tem poucos canais de vazamento e Cl (contribui muito pouco) Logo, quem irá contribuir mais é o K. O íon Cl é mais concentrado no meio extracelular do que intracelular, porém, ele contribui muito pouco. Com a equação de Goldman, obtemos que o potencial de repouso de uma célula excitável (gerado pela difusão dos íons K Na e Cl) é igual a -86mV. Esse número pode variar entre -20mV e -200mV. Porém, a parte interna sempre terá carga negativa, pois é o K que contribui mais. 
Pergunta: Por que o potencial de repouso de uma célula nervosa está mais próximo do potencial de equilibro do K do que do potencial de equilíbrio do Na?
Resposta: O potencial de repouso de uma célula excitável é de -86Mv, o potencial de equilibro do K e sódio respectivamente é de -94mV e +61mV. Conclui-se que a membrana é mais permeável para o íon K, ou seja, ele se difunde mais (mais canais de vazamento) e contribui mais do que o íon Na, além de estar mais próximo do potencial de repouso de uma célula excitável do que o íon Na.
Pergunta: Como é gerado o potencial de repouso de uma célula excitável?
Resposta: Através da difusão dos íons Na K Cl através da membrana.
microeletródios 
Usado para medir diretamente o valor da diferença de potencial sem precisar fazer a equação de Goldman. Foi observado que a voltagem real era menor que a voltagem calculada pela equação de Goldman. Foi observado que a parte interna da membrana era ainda mais negativa, era de -90mV. Por quê? Na mesma época era estudado a bomba de NA/K que é uma PTN transmembrana que transporta 3 íons Na para fora e 2 íons K para dentro (contra o gradiente de concentração) utilizando a energia da hidrolise de ATP. Ou seja, transfere 2 cargas positivas para dentro, e 3 cargas positivas para fora, ou seja, a parte interna da membrana tem um déficit de carga positiva, ficando mais negativa. A bomba de Na/K gera uma diferença de carga e contribui para a negatividade da parte interna da membrana. Porém é uma contribuição pequena (-4mV). Por este motivo, a voltagem real é menor que a calculada. Ou seja, o potencial de repouso é gerado pela difusão dos íons Na K Cl através da membrana, além disso há uma pequena contribuição da bomba de Na/K. 
potencial de ação
figura 1. neuronio
O potencial de ação (estímulo) chega pelos dentritos, se propaga pelo corpo celular, axônio, chegando nas terminações axônicas, então esse estímulo se propaga para a célula seguinte. (Pode ser outro neurônio, célula muscular ou endócrina). A terminação axônica é responsável por fazer a sinapse, que por sua vez, é a região de contato entre uma célula e outra e é por onde passa as informações de uma célula pré-sináptica para uma célula pós-sináptica. Essa sinapse pode ser tanto elétrica (passagem direta de íons) quanto química.
Pergunta: O que é o potencial de ação?
Resposta: A alteração do potencial da membrana quando uma célula excitável é estimulada.
Pergunta: Qual a importância do potencial de ação? 
Resposta: É através dele que uma célula irá fazer sua função final. Como por exemplo, a célula muscular se contrai depois que é gerado o potencial de ação.
 
FIGURA 2. AS FASES DO POTENCIAL DE AÇÃO. 
O potencial de ação é divido em três fases:
· Despolarização: Aumento do potencial de membrana. (chega a ficar positivo)
· Repolarização: Diminuição do potencial de membrana (retorna para a polarização inicial).
· Hiperpolarização: Diminuição ainda maior do potencial de membrana.
como ocorre cada fase
· Despolarização: O Na está mais concentrado do lado extracelular do que do lado intracelular. Logo, por difusão, o Na se difunde para o lado intracelular. Fazendo com que a parte interna da membrana fique positiva (+64mV). Isto já é o suficiente para que canais para Na e canais para K voltagem dependente sejam ativados mudando sua conformação inicial. O canal para K voltagem dependente possui cinética lenta, logo, ele demora para abrir, diferente do sódio, então o canal para Na se abre, entre carga positiva na membrana interna. E o potencial de membrana aumenta, ficando positivo, ou seja, ele despolariza. Então por conta do grande influxo de Na, a membrana fica mais permeável ao Na do que o K. Nesse momento, onde ocorre a despolarização, que os canais para K se abrem. Os canais de Na mudam sua conformação e ficam inativos (para de entrar Na).
· Repolarização: O K está mais concentrado no lado intracelular