POTENCIAL DE AÇÃO

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Universidade Federal de São João del Rei
Potencial de Ação
01/10/2020
Introdução:
O potencial de ação tem sua aplicação na contração do musculo, no pensamento, em emoções de forma a liberar neurotransmissores ou fazer a célula excretar substancias.
 A membrana celular é constituída por uma bicamada feita de fosfolipídio, por ela não passa os íons responsáveis pelo potencial de ação, entretanto há proteínas que ficam responsáveis pela passagem desses íons. 
Importante descrever como a célula, cargas e íons se encontram. Dentro da célula tem mais sódio do que no meio externo o oposto de potássio, ambos íons de carga positiva, Na+ e K+, também importante ressaltar que há mais concentração de potássio do que de sódio. Dessa forma, gera diferença de potencial ou ddp¹. 
Exemplo de diferença de potência no neurônio:
A célula, no ponto de repouso, tende a ser mais positiva externa do que interna. Por exemplo, um impulso é dado no neurônio, por um estimulo do sistema nervoso central, e vão entrar três íons de sódio pela proteína e posteriormente sair pela proteína dois potássios, nesse caso temos mais íons positivo dentro do que fora, quando o impulso tiver passado a célula volta ao seu ponto de repouso.
No gráfico é possível identificar o ciclo que dura milissegundos:
 
Imagem tirada ³
Como podemos ver essa imagem de potencial de membrana dado em milivolt, já que é uma quantidade pequena, por tempo. Nessa hipérbole podemos observar no – 70mV é o ponto de repouso, na parte interna está -70mV menos positivo que o lado de fora da célula. Quando o impulso passa pelo axônio há uma despolarização em seguida volta a polarização, e isso volta acontecer em um ciclo. 
As três proteínas que fazem esse transporte de íons são: canais dependentes de diferença de potencial (se abre quando chega e uma certa voltagem), canais que depende de ligantes ( se abre quando moléculas se liga a ele) e canal mecânico (se abre quando a membrana se alonga). Na célula temos canais dependentes de voltagem para o sódio e o potássio separado e outros demais íons²:
Imagem tirada²
1) Essa proteína quando está no estado de repouso, fechado -70mV,
2) Quando chega à diferença de potencial a proteína abre e por ela passa três íons de sódio para dentro da membrana celular, chegando ao 0 mV, isso se chama despolarização;
3) Chegando a 30mV essa proteína se fecha e temos a parte interna do neurônio com carga mais positiva;
4) Então a proteína ddp de potássio se abre e entra esse íon, e dessa forma dois potássios saem, e dentro da célula volta a ter menos íon positivos e esse processo se chama repolarização;
5) hiperpolarização ocorre devido ao continuo de potássio saindo tornando a cada vez mais negativo;
6) Há uma hidrolise de ATP isso abre a bomba de sódio passando ele para o lado de fora e voltando o potássio³.
A diferença se encontra na frequência e em alguns axônios, o primeiro muda de estimulo para estimulo e o segundo demora a passar o impulso por todo axônio. Na células musculares acontece algo parecido.
Imagem tirada https://pin.it/6Ud4hkJExemplo de diferença de potencial na célula cardíaca:
O próximo gráfico mostra também potencial de ação só que nas células cardíacas:
Imagem tirada⁴
Temos outros principais íons responsáveis pela diferença de potencial: Ca2+, Na+ e K+. No interior da célula tem mais potássio e na parte de fora os demais, cálcio, cloro e sódio. O mesmo acontece para esses íons, eles têm cada um uma proteína diferente que vai fazer o transpor. 
1) A bomba de sódio abre e o sódio entra para dentro da célula e assim abre a bomba de cálcio, lentamente, e esse íon entra também. Assim a célula fica despolarizada.
2) Dessa forma a bomba de sódio fecha rapidamente e a bomba de potássio abre. Saí potássio para a parte externa da célula tornando ainda mais positiva o seu interior.
3) Aqui acontece a contração do musculo e podemos perceber a maior concentração de sódio e cálcio dentro da célula fincando mais positivo o meio, o íon cálcio tem um importante desempenho nessa fase.
4) Abre a proteína e o sódio e o cálcio saí e o potássio entra voltando a forma polarizada⁴.
Conclusão:
Temos três principais diferença de potencial em células do neurônio, muscular e cardíaco. Sendo que a DP do neurônio e do músculo são parecidas a diferença está na duração, sendo que a primeira faz esse trabalho em menor tempo. Já o tempo gasto na célula cardíaca é maior e voltagem também é menor e a célula muscular também. É importante a atividade das proteínas, que auterna de acordo com a diferença de ddp entre aberto, fechado e inativo. 
Biografias:
[1] Nathália Teodoro da UFMG. Disponível em: https://www.passeidireto.com/arquivo/2365180?utm_campaign=android-arquivo&utm_medium=mobile 
[2] Biochemistry. 5th edition. Jeremy Mark Berg, Lubert Stryer, John L Tymoczko Published in 2002 by W H Freeman.  
[3] Laura Magnotti, PH.D. Professor de neurobiología. Jennifer Carr., PH.D. Professor de anatomía humana. Extension School. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=oa6rvUJlg7o
[4] Alila Medical Media is based in the US and is founded by Alila Le, a scientist and a teacher.
Alila Le is a holder of a PhD degree (University of Geneva, Switzerland) and three Master’s degrees in various domains of Life Sciences. Disponível em: https://www.alilamedicalmedia.com/-/galleries/narrated-videos-by-topics/basic-neurobiology/-/medias/983b4363-eec1-41de-a29e-50633fb6f9c4-membrane-potential-narrated-animation