FENÔMENOS ELÉTRICOS CÉLULA

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objetivo desta unidade é discutir os principais fenômenos elétricos nos organismos vivos. 
O excesso de íons que permeiam as superfícies externas e internas da membrana celular está 
relacionado às concepções de campo, potencial, correntes elétricas, capacitores, concentração 
iônica e difusão. 
transportes de íons de cloro, de sódio e de potássio através da membrana. 
1. Membrana Celular 
A membrana celular é o envoltório que toda célula possui. Ela define os limites da célula e, 
com isso, mantém as diferenças de composição entre os meios intracelular e extracelular. 
A espessura da membrana varia entre 60 a 90 angstroms. Como tem dimensões pequenas, 
somente é possível visualizá-la através de um microscópio eletrônico. 
Angstrom (Å) é a unidade de medida de 
comprimento, que faz parte do SIU (Sistema 
Internacional de Unidades)medir distâncias 
menores do que a do nanometro. 
 
 
 
 
Transporte de íons: um dos papéis da membrana é auxiliar no transporte de diferentes íons 
essenciais ao metabolismo celular, podendo ser: 
Transporte passivo: quando um íon migra do exterior para o interior da célula ou vice versa, 
dependendo do íon, sem a necessidade de gastar energia, sob a ação de causas físicas 
espontâneas. 
Transporte ativo: quando um íon migra do exterior para o interior da célula ou vice versa, 
dependendo do íon, com a necessidade de gastar energia, contra a ação de causas físicas 
espontâneas. 
transportes de íons através da membrana serão priorizados três tipos: 
 
• Transportes motivados pelas forças elétricas, que atuam em função do campo elétrico 
existente no interior da membrana. 
• Transportes motivados pela difusão iónica simples. 
• Transportes motivados pelo funcionamento das bombas de sódio-potássio. 
 Os capacitores têm a propriedade de acumular cargas junto às suas superfícies, sejam 
capacitores metálicos, seja a membrana celular. 
 
2. Noções de carga elétrica 
A carga elétrica é uma propriedade da matéria. Os prótons são partículas com cargas 
positivas, os elétrons têm carga negativa e os nêutrons têm carga neutra. 
A membrana celular separa os meios 
intracelular e extracelular, dois meios 
condutores. Por isso, a membrana atua 
como um capacitor, que armazena 
cargas elétricas junto às suas paredes. 
 
Um próton e um elétron têm valores absolutos iguais, embora tenham sinais opostos. O 
valor da carga de um próton ou um elétron é chamado carga elétrica elementar e 
simbolizado por e. 
A unidade de medida adotada internacionalmente para a medida de cargas elétricas é 
o coulomb (C). 
A carga elétrica elementar é a menor quantidade de carga encontrada na natureza, 
comparando-se este valor com coulomb, têm-se a relação: 
 
Carga elementar 
 
Um próton é uma carga elementar 
positiva. 
 
Um elétron é uma carga elementar 
negativa. 
 
 
O papel sulfite foi atritado no canudinho. 
 
 Corpo eletrizado é o corpo que possui excesso de elétrons (carga elétrica negativa) ou falta de 
elétrons (carga elétrica positiva). 
Princípio fundamental da Eletrostática: Princípio da atração e repulsão: Cargas elétricas de mesmo 
sinal repelem-se e cargas elétricas de sinais contrários atraem-se. 
 
Eletrização por atrito: nenhum dos corpos está inicialmente carregado. 
Quando dois corpos, feitos de materiais diferentes são atritados, alguns elétrons de um corpo 
podem se desprender, sendo transferidos para outro corpo. 
Por exemplo, quando atritamos um bastão de vidro com um pedaço de seda, o vidro perde 
elétrons, ficando positivamente carregado, e a seda ganha esses elétrons, ficando 
negativamente carregada. Esse é um exemplo de como um corpo, que era neutro pode adquirir 
carga elétrica. 
 
 
 
 
Um corpo adquire carga quando se 
rompe o equilíbrio entre prótons e 
elétrons. 
 
Um íon é uma espécie química, eletricamente carregada, que resulta de um átomo ou de uma 
molécula que perdeu ou ganhou elétrons. 
 Exemplo: íon negativo de cloro 
 → 
 
 
 
3. Corrente Elétrica 
A corrente elétrica é o movimento ordenado de cargas elétricas, como elétrons, em alguns 
casos, e íons, em outros casos, em razão da aplicação de uma diferença de potencial elétrico. 
A corrente elétrica é a grandeza física, que nos permite conhecer qual é 
a quantidade de carga que atravessa a secção transversal de um condutor a cada segundo. 
De acordo com o sistema internacional de unidades SIU, a unidade de corrente elétrica é o A 
(ampère). 
 
https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-carga-eletrica.htm
CONDUTORES DE 1ª espécie: fios metálicos - A corrente nos condutores metálicos é o 
movimento ordenado de elétrons em um sentido preferencial. 
 
Define-se a intensidade média de corrente elétrica i, através de uma área A como: 
 
 
CONDUTORES DE 2a espécie - A corrente iônica é constituída pelo deslocamento 
dos íons positivos e negativos, movendo-se simultaneamente em sentidos opostos. Os íons 
são as cargas que se movimentam sob a ação da força do campo elétrico os íons positivos 
movimentam-se no mesmo sentido do campo elétrico; enquanto os negativos movimentam-
se no sentido oposto. 
A quantidade de carga DQ = n. 
e atravessa a 
secção transversal S no intervalo de 
tempo Dt. 
e é a carga elementar. 
 
http://www.ufpa.br/ccen/fisica/aplicada/ions.htm
 
CUBA ELETROLÍTICA: 
cátions = íons positivos 
ânions = íons negativos 
• O ânodo atrai os ânions. 
• O cátodo atrai os cátions. 
 
 
Exterior e interior das células 
Devido à mobilidade dos íons, os fluidos dentro e fora da células são meios sempre 
eletricamente neutros e as concentrações iônicas dentro e fora da célula se mantém 
inalteradas, quanto tudo funciona corretamente com os transportes de íons, em especial as 
bombas, que iremos estudar em breve. 
Ou seja: o exterior e o interior das células possuem uma grande quantidade de íons positivos 
e negativos, que juntos apresentam a carga elétrica total nula dentro e fora da célula. 
As cargas em excesso fora e dentro das células tendem a se acumular junto às paredes da 
membrana. 
Na parte externa da célula há uma grande concentração de íons positivos de sódio Na+ 
A parede externa da membrana tem carga positiva em razão da grande concentração de íons 
de sódio. 
Na parede interna da membrana existe uma forte presença dos grandes ânions proteicos 
designados por A- 
 
Cargas de 
sinais contrários 
se atraem. 
 
As cargas das duas paredes têm 
sinais contrários e se atraem à 
distância, em razão do fenômeno 
físico chamado INDUÇÃO 
ELETRICA. 
A membrana celular tem duas propriedades fundamentais: 
É porosa, ou seja, não é blindada. 
 
É seletiva: a permeabilidade seletiva implica no controle da entrada e da saída de substâncias 
na célula. 
1. campo elétrico 
Uma carga elétrica puntiforme Q fixa, por exemplo positiva, modifica a região do espaço que 
a envolve. Dizemos que a carga elétrica Q origina, ao seu redor, um campo elétrico. 
Uma outra carga elétrica puntiforme q colocada num ponto P dessa região fica sob ação de 
uma força elétrica Fe. Esta força se deve à interação entre o campo elétrico e a carga elétrica 
q. 
 
As cargas acumuladas junto às paredes nas membranas, que são chamadas na figura por 
Q, criam o campo elétrico dentro da membrana. 
Os íons que atravessam a membrana têm carga q e sofrem a ação do campo. 
 
 
 
 
 
 
 
No interior da membrana, em razão da distribuição de cargas se sinais contrários 
juntas às duas superfícies da membrana (externa e interna), existe um campo 
elétrico E aproximadamente uniforme. As linhas de força indicam que o sentido do 
campo elétrico E é voltado de fora para dentro da membrana para as células em 
repouso. 
 
O campo elétrico criado no interior da membrana é designado pela letra E. 
O sentido do campo é sempre de fora (meio externo) para dentro (meio interno) nas células 
em repouso. Essesentido somente se inverte no caso das células nervosas atravessadas pelos 
potenciais de ação. 
Campo no interior da membrana 
É um campo elétrico considerado uniforme. 
O vetor campo elétrico E é o mesmo em todos os pontos; as linhas de força são retas paralelas 
igualmente espaçadas e de mesmo sentido. 
Q - são as cargas dos íons que sofrem a ação das forças elétricas quando atravessam a 
membrana pelos canais iônicos. 
Q - são as cargas que se acumulam junto às paredes membranas. Num sentido figurado, 
pode se dizer que essas cargas estão literalmente “coladas” juntos às paredes. 
 
canal iônico - É um “caminho” para os íons através da membrana. 
 
 
 
 
 
A membrana é permeável a diversos tipos de íons, que constantemente entraram e 
saem das células por distintas razões, que iremos estudar, 
Uma das causas que movimentam os íons são as forças elétricas aplicadas sobre 
eles, no interior da membrana. 
Existe força elétrica porque existe campo elétrico dentro da membrana. 
Uma das causas que movimentam os íons no interior da membrana é a força elétrica F sobre 
os íons, que atua em razão do campo elétrico. 
As cargas constantemente entram e saem da célula atravessando a membrana, constituindo 
as correntes elétricas. 
A cargas que se movem em quantidades mais significativas são os íons monovalentes de 
Na+, K+ e Cl – 
Os íons positivos Na+ e K+ são atraídos pela parede negativa (interna). 
Os íons negativos Cl - são atraídos pela parede positiva (externa). 
Cargas de sinais contrários se atraem. 
 
 
 
 
 
 
Os íons positivos Na+ e K+ entram espontaneamente nas células sob a ação da força elétrica, 
pois são atraídos pela parede negativa. 
 
Os íons negativos, como o Cl -, saem espontaneamente nas células sob a ação da força elétrica, 
pois são atraídos pela parede positiva. 
A carga dos íons monovalentes é igual a: 
q = e = 1,6. 10 -19 C 
 
Potencial de Repouso 
Potencial criado por uma carga elétrica 
O potencial elétrico é uma grandeza escalar, que depende: 
O transporte de Íons em razão das forças elétricas é 
um transporte PASSIVO, pois não há gasto de 
energia e ocorre por uma causa física espontânea, 
que é o campo elétrico. 
• do meio onde a carga elétrica Q se encontra, 
• da carga Q que gera o campo 
• do ponto dentro do campo 
 
 
O termo potencial vem de PONTO. O potencial é função de cada ponto dentro do campo 
elétrico criado ao redor da carga Q. Ou seja, a cada ponto dentro do campo elétrico 
existe uma grandeza associada ao ponto, que é chamada potencial elétrico. 
O potencial é uma grandeza escalar, portanto é representada por um número 
acompanhado de uma unidade, Não é um vetor, então não tem direção e não tem 
sentido. A unidade de potencial no SIU é o volt (V). 
Assim como uma pedra vai de uma altura maior a uma altura menor 
espontaneamente no campo gravitacional, uma carga vai do potencial maior a um 
potencial menor espontaneamente no campo elétrico. 
 
Para que exista corrente na lâmpada tem que existir uma diferença de potencial (ddp) 
U, responsável pela corrente elétrica. A lâmpada é considerada um resistor R. A 
corrente elétrica é i. A pilha (gerador) é responsável pela manutenção da ddp U entre 
A e B. 
 
 
A tensão elétrica ou diferença de potencial (ddp) e a causa responsável pela movimentação 
da corrente em um circuito. 
Exemplo: 
A pilha fornece ao circuito um a tensão elétrica ou ddp iguala: U = 1,5 V 
 
Na maioria das células há uma diferença de potencial elétrico, que permanece inalterada, 
entre o fluido externo e o fluido interno da célula. Por convenção, adota-se o potencial da 
parede externa na membrana como ZERO. Este é um referencial escolhido arbitrariamente 
de forma que o potencial da parede interna é denominado de potencial de repouso V0. 
 
Entre as paredes externa e interna da membrana existe um campo elétrico E criado pelas 
cargas + Q e – Q acumuladas junto às paredes. 
A cada ponto desse campo elétrico podemos associar um potencial elétrico. 
Entre as paredes externa e interna há uma diferença de potencial UAB 
Sendo: UAB = 0 – V0 e por exemplo Vo = -70 mV 
A diferença de potencial é UAB = VA – VB 
Para realizar a medida do potencial de repouso é 
necessário usar um voltímetro graduado em milivolt 
(mV). 
 
 
 
 Concentração e Difusão 
 
Ocorre quando uma substância passa do meio onde ela está em maior concentração para um 
meio onde ela se encontra em menor concentração, portanto a favor de um gradiente de 
concentração, sem gasto de energia. 
O potencial de repouso das células pode valer entre: 
Vo = - 30 mV e 
Vo = - 100 mV 
dependendo da célula. 
 
Lembrando que diferença é o nome dado ao 
resultado de uma subtração. 
Por exemplo: 0 – (-70) = +70 
Sendo que: +70 é a diferença 
Na membrana a ddp é: 
UAB = 0 – V0 
 
O gradiente de concentração ocorre quando a concentração de íons é maior em uma região 
do que em outra. 
 
No transporte passivo, os íons irão se difundir indo da maior concentração para a 
menor concentração, obedecendo ao gradiente de concentração. 
 
O fenômeno da difusão iônica simples é um tipo de transporte passivo (não há gasto de 
energia) através da membrana a favor do gradiente de concentração. 
Exemplo: Concentrações iônicas em uma célula muscular de rã 
Os íons de potássio tem uma grande concentração dentro da célula. 
Os íons de sódio tem uma grande concentração fora da célula. 
Os íons de cloro tem uma grande concentração fora da célula. 
 
Os ions de sódio junto à parede externa da membrana. Os grandes ânions A- junto à parede 
interna da membrana. 
Os íons de potássio tem uma grande concentração dentro da célula. 
Os íons de sódio tem uma grande concentração fora da célula. 
Os íons de cloro tem uma grande concentração fora da célula. 
 
A difusão iônica ocorre: 
Na+ entrando na célula 
K+ saindo da célula 
Cl - entrando na célula 
Transportes passivos para os íons de sódio Na+ 
 C MAIOR C menor 
 
Transportes passivos para os íons de potássio K+ 
Difusão simples 
 C menor C MAIOR 
Transportes passivos para os íons de cloro Cl – 
 
 C MAIOR C menor 
 
Problemas com concentração iônica 
Será utilizado o conceito de mol. O número de Avogadro representa o número de partículas 
contidas em um mol de qualquer substância. 
 
V = 1 m3 = 1000 litros = 103 litros 
Difusão simples 
Difusão simples 
Um metro cúbico equivale a 1000 litros 
 
1 litro equivale a um decímetro cúbico 
V = 1 L = 10-3 m3 
Litro é unidade de volume 
V = 1dm. 1dm. 1dm 
V = 1 L (litro) 
Sendo que: 
1dm = 10cm 
V = 1 m3 = 1000 litros 
V = 1 litro = 
𝟏
𝟏𝟎𝟎𝟎
 m3 = 0,001 m3 = 1. 10-3 m3 
Ou seja: 
1 litro é a milésima parte de 1 metro cúbico 
Dentro de um metro cúbico cabem 1000 litros 
 
Para resolver os problemas 
no SIU 
Reduzir de: 
 
V =1dm.1dm.1dm 
V = 1 L (litro) 
Sendo que: 1dm = 10cm 
 
Bomba de Sódio e Potássio 
O módulo do campo elétrico sempre é um valor próximo de 106 V/m ou N/C 
E = 0,75 . 107 Não serve como resposta, pois não é notação científica. 
E = 75 . 106 Errado pois o número aumentou duas casas e a potência de 10 diminuiu uma casa. 
E= 7,5 . 106 V/m ou N/C Essa é a resposta correta, porque o número na frente da potência 
de 10 tem que ser entre 1 e 10. 
Não pode ser 0,75 e não pode ser 75. 
0,75 . 107 passou para 7,5 . 106 
Repare que o correto é aumentar uma casa no número e diminuir uma casa na potência de 10. 
Equilíbrio de Donnan 
O transporte ativo é um processo de passagem através da membrana celular, onde há 
consumo de energia e a substância pode ser transportada do meio de baixa concentração 
para o meio de alta concentração, ou seja, contra o gradiente de concentração,por esse 
motivo há gasto de energia. 
O principal exemplo é o da "bomba" de Na+ e K+, nas células onde há maior concentração 
de Na+ fora da célula e maior concentração de K+ no interior da célula. 
O transporte passivo ocorre ao longo de um gradiente e não há gasto de energia. 
A bomba de sódio-potássio foi descoberta em 1957, com o uso de sódio e potássio radioativos 
Para manter o potencial elétrico de repouso a célula, é necessário uma baixa concentração de 
íons de sódio e de uma elevada concentração de íons de potássio, dentro da célula. 
Fora das células existe uma alta concentração de sódio e uma baixa concentração de 
potássio, razão pela qual existe difusão destes componentes através de canais iônicos 
existentes na membrana celular. 
 Para manter o equilíbrio das concentrações ideais dos íons dentro e fora da célula, o 
mecanismo bombeia sódio para fora da célula e potássio para dentro da célula. 
Em resumo: note-se que o transporte ativo é realizado contra os gradientes de concentração 
destes íons, o que ocorre graças ao consumo de energia energia. 
A Densidade de Corrente através membrana deve ter resultante nula. 
j = 
𝐢
𝐀
 onde j é a densidade de corrente 
http://pt.wikipedia.org/wiki/Membrana_celular
http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia
http://pt.wikipedia.org/wiki/1957
http://pt.wikipedia.org/wiki/Potencial_el%C3%A9ctrico
http://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%8Don
http://pt.wikipedia.org/wiki/S%C3%B3dio
http://pt.wikipedia.org/wiki/Pot%C3%A1ssio
Ciclo das Bombas de Sódio Potássio 
 
 
 
 
 
 
 
Transporte ativo de íons: A bomba de sódio-potássio 
É um tipo de transporte ativo através da membrana celular, presente em quase todas as 
células para manter as concentrações intracelulares baixas de Na+ e altas de K+ 
É realizado pela proteína complexa existente na membrana celular denominada: sódio- 
potássio-adenosina-trifosfatase, ou simplesmente, bomba de sódio. 
 
 
O funcionamento das bombas de sódio e potássio ocorre de forma contínua e são 
fundamentais para o funcionamento das células. 
 
 CICLO 
Na
+
 
K
+
 
K
+
 
 Dentro da célula 
 
Na
+
 
Na
+
 
 Fora de célula 
Para cada três íons sódio bombeados para fora 
da célula, apenas dois íons potássio são 
bombeados para dentro. 
 
Adenosina trifosfato = ATP. 
Adenosina difosfato = ADP. 
O fosfato (P) ligado ao ADP, gera ATP. 
Cada vez que um fosfato do ATP se desliga do conjunto, ocorre a liberação da energia, que 
o mantinha unido ao ATP. Toda vez que é necessária a utilização de energia para a 
realização de qualquer trabalho na célula, ocorre a conversão de algumas moléculas de ATP 
em ADP + P + a energia liberada: 
ATP ADP + P + energia 
A molécula de ATP é formada por uma base nitrogenada adenina, uma ribose e por três 
radicais de fosfato. A adenina ligada à ribose é chamada de adenosina. Quando a 
adenosina está ligada à apenas dois radicais de fosfato, temos a adenosina 
difosfato (ADP). 
 
 
 
Potencial de Ação nas Células Nervosas 
O POTENCIAL DE AÇÃO (PA) Todas as nossas sensações, sentimentos, pensamentos, 
respostas motoras e emocionais, a memória, e qualquer outra função do cérebro humano 
não poderiam ser compreendidas sem o conhecimento do processo de comunicação entre as 
células nervosas (neurônios). O potencial de ação PA é um fenômeno de natureza 
eletroquímica e ocorre devido a modificações na permeabilidade da membrana do neurônio. 
Essas modificações de permeabilidade permitem a passagem de íons de um lado para o 
outro da membrana. Tipos de estímulos dos PA: calor, frio, solução salina, corrente elétrica, 
variação da pressão, onda eletromagnética etc. 
Célula nervosa ou neurônio 
Uma célula excitável, que recebe um estimulo externo, pode alterar o afluxo da difusão de 
íons através de sua membrana, modificando a sua polaridade (invertendo). Ex: célula 
nervosa ou neurônio: Recebe impulsos elétricos, integra essas informações e as retransmite 
para outros neurônios. Possui um potencial de membrana entre seu interior e exterior, que 
na passagem do potencial de ação tem a polaridade invertida. Para desempenhar suas 
funções, deve possuir determinadas características quanto ao modo de gerar, conservar e 
transmitir impulsos elétricos sob forma de potencial de ação. 
O termo PULSO em Física vem do movimento com o pulso aplicado a uma corda.(Pulso 
que é a parte do corpo onde pode se medir a pulsação arterial.) 
Para entendermos a propagação de uma onda, vamos rever algumas ideias ligadas ao 
conceito de onda. Começaremos analisando uma onda mecânica, que é a perturbação ou 
abalo provocado em uma das caraterísticas físicas, que caminha em um meio material. 
Um exemplo, bastante conhecido, é o da corda estirada e presa a uma parede, sobre a qual se 
exerce um abalo rápido para cima. Na corda se forma um pulso, que caminha (ou propaga-
se) ao longo dela. 
 
 
Passagem dos PA 
O brusco afluxo de cargas faz com que potencial da membrana, que era da ordem de -98mV 
(potencial de repouso), passe, aproximadamente, a +30mV. Essa mudança de potencial 
denomina-se inversão da polaridade da membrana 
Durante a passagem do potencial de ação PA: 
Ocorre uma mudança no sinal das cargas elétricas nas superfícies externa e interna da 
membrana celular, causada pelo afluxo intenso, brusco e repentino dos íons de sódio 
entrando na célula motivado pelos gradientes de concentração. 
A seguir, alguns milissegundos depois, ocorre a saída intensa, brusca e repentina dos íons 
de potássio no sentido dos gradientes de concentração. Para que a propagação dos PA ocorra 
é necessário que a saída de íons de potássio se intensifique com certo atraso em relação à 
entrada dos íons de sódio. 
Com as bombas de sódio bloqueadas pode ocorrer a passagem dos potenciais de 
ação? 
SIM. Se a bomba de sódio for bloqueada pela ação de envenenamento (dinitrofenol) poderão 
ocorrer milhares de potencias de ação, apesar da interrupção do transporte ativo, antes que a 
concentração intracelular do sódio se eleve a ponto de tornar-se a célula inexcitável. 
A existência de um limiar para a geração de um potencial de 
 ação tem o papel de impedir que flutuações aleatórias do 
potencial de membrana de baixa amplitude produzam 
 potenciais de ação. Apenas estímulos suficientemente 
significativos para provocar uma superação do limiar são 
PA é o potencial de ação nos axónios V0 = -90mV potencial de repouso 
1. CÉLULA EM REPOUSO 5. INÍCIO DA REVERSÃO DA POLARIDADE 
2. DESENCADEAMENTO DO PA 6. SAÍDA BRUSCA DO POTÁSSIO 
3. POTENCIAL LIMIAR de -70mV ultrapassado 7. MEMBRANA HIPERPOLARIZADA 
4. ENTRADA BRUSCA DE SÓDIO 8. e 9. RECUPERAÇÃO DO REPOUSO 
o fenômeno é desencadeado pela 
entrada dos íons de sódio e 
depois o repouso é recuperado 
com a saída dos íons de 
potássio. 
 transmitidos como informação, codificada na forma de potenciais de ação, ao longo do 
axônio a outros neurônios. 
LEI DO TUDO OU NADA 
VM potencial de membrana VL Potencial Limiar 
LEI 
 
• TUDO: VM ≥VL pulso elétrico foi desencadeado com energia suficiente para 
ultrapassa o potencial limiar. A ONDA SE PROPAGA E O POTENCIAL DE AÇÃO 
SEGUE ATRÁVES DOS AXÔNIOS. 
• NADA: VM < VL Se um estímulo não for forte o suficiente para atingir o potencial 
limiar, ele não produzirá nada 
O FENÔMENO É ATENUADO E A ONDA DESTRUÍDA 
Os estímulos são específicos para cada célula 
Os seres vivos contam com uma série de "janelas" abertas para o meio, ou seja, estruturas que colocam o sistema 
nervoso em contato com os estímulos provenientes do ambiente: ondas eletromagnéticas, ondas sonoras, 
energia térmica, etc. Essas estruturas são os chamados órgãos sensoriais. 
As informações referentes ao ambiente são percebidas pelos órgãos dos sentidos e continuamente enviadas ao 
encéfalo, na forma de impulsos nervosos. Portanto, pode-se dizer que os órgãos sensoriaissão transdutores, 
pois convertem uma forma de energia (som, luz, calor, etc.) em outra (pulso elétrico). 
Esses receptores conectam-se com os neurônios, que transmitem os potenciais de ação, transmitindo-os ao 
cérebro na forma de um pulso elétrico. Os receptores sensoriais podem ser definidos como: receptores de superfície 
(tato), fotorreceptores(retina), fonorreceptores(ouvido) e receptores químicos (paladar e olfato). 
Fotorreceptores: 
A retina contém células fotossensíveis que transformam os fótons de luz em pulsos elétricos, 
e esses são transmitidos ao cérebro por nervos ópticos consecutivamente transformado em 
imagens. 
Existem dois tipos de células receptoras: os cones e os bastonetes. Os cones fornecem uma 
imagem mais rica em detalhes e com distinção de cores. Em contrapartida, seu limiar de 
excitação é elevado, ou seja, necessitam de grande intensidade luminosa para que sejam 
excitados. Os bastonetes, por sua vez, não oferecem imagem tão nítida nem reconhecem cores, 
mas sua sensibilidade à luz é maior que a dos cones, e permitem enxergar na penumbra. Em 
situações de baixa luminosidade a visão depende quase que, exclusivamente, dos bastonetes. 
 
Equação de Planck E = h. f 
 
Espectro eletromagnético 
 
 
Decomposição da luz solar (arco íris) 
A energia de cada fóton das 
ondas eletromagnéticas é 
diretamente proporcional a 
frequência da onda dada pela 
equação de Planck. 
A luz branca emitida pelo sol é refratada nas gotas de água e, assim, dividida nas sete cores que compõem o 
arco-íris. 
 
Fonorreceptores: 
são encontrados no aparelho auditivo. As vibrações sonoras transmitem-se a aos líquidos, 
que estimuladas desencadeiam um potencial de ação transmitidos por pulsos elétricos. Esse 
é um sistema complexo, que depende várias estruturas para entrar em funcionamento, entre 
elas: membranas do tímpano, trompa de Eustáquio, ossículos, cóclea e canais 
semicirculares. 
Receptores posturais: 
São componentes da chamada orientação espacial, que permite-nos identificar nossa 
postura, posição e até localização espacial. Nos seres humanos essa percepção espacial se dá 
devido aos canais semicirculares do ouvido interno. 
Codificação dos PA 
As comunicações através do sistema nervoso são codificadas através de várias caraterísticas 
físicas: 
• Forma do pulso elétrico 
• Velocidade de propagação dos PA 
• Período de propagação dos PA 
 
 
 
 Equação de Nernst-Planck 
 
O som é uma onda, que se 
propaga em um meio material, 
apresentando zonas de 
compressão e rarefação. 
A duração do período de 
duração dos potenciais de ação 
varia de 1 ms a 300 ms.. 
𝐕 (𝐢) = −
𝐊 . 𝐓
𝐪𝐢
∙ 𝐥𝐧
𝐂(𝟐)
𝐂(𝟏)
 
 
O logaritmo que possui a base igual a 10 é chamado logaritmo decimal. 
 
 𝑙𝑜𝑔𝑏 𝑎 = 𝑥 ⇒ 𝑏
𝑥 = a 
 
 𝑙𝑜𝑔10 100 = 2 ⇒ 10
2 = 100 
O logaritmo natural é o logaritmo de base e, que vale aproximadamente igual a 2,71828. 
O número de Neper, representado pela letra e, deve o seu nome ao matemático escocês 
John Neper (1550-1617). 
 𝑙𝑜𝑔𝑒 𝑎 = 𝑥 ⇒ 𝑒
𝑥 = a 
 𝑙𝑛 𝑎 = 𝑥 ⇒ 𝑒𝑥 = a 
Calcular o logaritmo neperiano de: 
(procurar a tecla ln na calculadora) 
ln 1 = .......... 
ln 2 = ........... 
ln 55 = ......... 
ln 0,095 = .......... 
ln 0,019 = .......... 
j = 
𝒊
𝑨
 onde j é a densidade de corrente elétrica i por área A. 
O potencial de membrana para o qual os fluxos de um íon para dentro e para fora de uma 
célula, causados pelas diferenças de concentração e de potencial elétrico, se igualam, 
resultando num equilíbrio dinâmico, é dado pela equação de Nernst - Planck: 
j i = jiD + jiE 
𝒋𝒊 = −𝒒𝒊 . 𝝁𝒊 . (𝑲. 𝑻.
𝒅𝑪𝒊
𝒅𝒙
+ 𝒒𝒊. 𝑪𝒊. 
𝒅𝑽
𝒅𝒙
) 
• 𝜇i é a constante de mobilidade do íon i. 
• qi é a carga do íon. Para os íons monovalentes temos 1e = 1,6. 10 -19 C. 
• K é a constante de Boltzmann sendo K = 1, 38. 10 -23 joule/kelvin. 
• A constante de Boltzmann K é a constante física que relacionada à temperatura e à 
energia de moléculas. 
• Ci é a concentração iônica para um determinado tipo de íon. 
• T é a temperatura absoluta medida em kelvin. 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Logaritmo
https://pt.wikipedia.org/wiki/Constante_f%C3%ADsica
https://pt.wikipedia.org/wiki/Temperatura
https://pt.wikipedia.org/wiki/Energia
• 𝑲. 𝑻. 
𝒅𝑪𝒊
𝒅𝒙
 
• Corresponde a densidade de corrente devida ao gradiente de concentração iônica 
• 𝐪𝐢. 𝐂𝐢.
𝐝𝐕
𝐝𝐱
 
• 𝐂𝐨𝐫𝐫𝐞𝐬𝐩𝐨𝐧𝐝𝐞 𝐚 𝐝𝐞𝐧𝐬𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 𝐝𝐞 𝐜𝐨𝐫𝐫𝐞𝐧𝐭𝐞 𝐝𝐞𝐯𝐢𝐝𝐚 𝐚𝐨 𝐠𝐫𝐚𝐝𝐢𝐞𝐧𝐭𝐞 𝐝𝐞 𝐜𝐚𝐦𝐩𝐨 𝐞𝐥é𝐭𝐫𝐢𝐜𝐨 
Conclusão: para as células em repouso 
j i = jiD + jiE + jiB => 
j i = 0 condição de equilíbrio das concentrações 
jiD difusão (gradiente de concentração) 
jiE força elétrica (campo elétrico) 
jiB bomba 
Apenas o potencial calculado pela equação de Nernst para os íons de cloro está próximo ao valor obtido 
pelo milivoltímetro. Contudo, a membrana também é permeável aos íons de sódio e de potássio. 
Então é possível concluir que a equação de Nernst não é suficiente para explicar todas as correntes 
(transportes de íons) através da membrana. Os dois termos da equação, relativos à difusão e a campo 
elétrico, não são suficientes para explicar o equilíbrio das concentrações dentro e fora da célula que 
devem se manter inalteradas as concentrações, então os resultados indicam a existência e a necessidade 
das bombas para os íons de sódio e de potássio para que j i = 0 .