Bioeletricidade: Potencial e Membrana Celular

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Mariana Marques – T29 
 
 Bioeletricidade 
 Potencial elétrico: a capacidade de um corpo realizar trabalho. 
Diferença de potencial: Dentro da célula, existe uma diferença de potencial (80mV). No meio da célula, o potencial é 
neutro. A diferença de potencial interna vem de desvios da condição de equilíbrio (diferença de concentração de íons 
penetrantes à membrana) com gasto de energia, diferença da composição iônica (bomba de 
Na+/K+, bomba de Ca+). Tudo isso contribui para gerar um potencial eletroquímico, para 
sistemas de cotransporte e contratransporte, estabilidade termodinâmica 
Potencial da membrana (referência sempre ao lado interno da célula) → -90 mV 
 
Membrana celular: circuito elétrico equivalente (funciona como um capacitor → Resistencia: 
Representado por canais hidrofílicos por onde passam os íons e a capacitância: Representa o 
comportamento da bicamada lipídica envolvida nos meios intra e extracelular.) 
 
Relação entre potencial elétrico e carga elétrica na membrana celular: 
 Célula sem membrana plasmática - a variação da célula estaria (hipoteticamente) em 100 mv. 
 Célula com membrana plasmática - a variação da célula estaria (hipoteticamente) em 0,08 mv. 
 Isso significa que devido a membrana plasmática possuir essa rigidez dielétrica (semipermeável), ela consegue 
preservar mais essa variação elétrica (varia muito pouco). 
 Quando entra sódio na célula, a quantidade de sódio que entra, não é suficiente para modificar a quantidade 
interna. O fluxo de íons entrará em equilíbrio quando as concentrações se igualarem. Quando a força de difusão e 
a força de equilíbrio se igualaram surge um potencial de equilíbrio eletroquímico. 
Fórmula: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Íons importantes: 
Potássio (K+) – maior concentração no LIC (K tem mais → dentro) potencial de equilíbrio= -92mV (valor alto negativo) 
Sódio (Na+) – maior concentração no LEC (Na tem mais → fora) potencial de equilíbrio= +69mV (valor alto positivo) 
Cloro (Cl-) – maior concentração no LEC 
Cálcio (Ca2+) – maior concentração no LEC 
Presença de ânions 
Mariana Marques – T29 
 
 Bomba Na+/K+: 
 A bomba Na+/K+ATPase transporta esses íons contra seu gradiente de concentração, enviando três sódios 
para fora a cada dois potássios que entram. 
 Se a força de difusão e a força elétrica forem de mesma intensidade e sinais opostos o íon estará em 
equilíbrio eletroquímico. 
 Íons positivos tem a força elétrica para dentro da célula, porque a concentração de ânions é maior 
internamente. A forca elétrica de íons negativos é para fora da célula, porque a concentração de íons positivos 
é maior externamente. 
 A força de difusão do íon vai na direção de onde tem mais para onde tem menos. 
 A permeabilidade no repouso é baixa para o sódio e alta para o potássio. No repouso, entra um pouco de 
sódio e sai um pouco de potássio. (o sódio “atrapalha” o equilíbrio do potássio fazendo esse sair um pouco da 
célula, pois o sódio está entrando) 
 A bomba de sódio/potássio estabelece o equilíbrio dinâmico, porque controla as entradas e saídas dos íons. 
OBS: Para descobrir qual íon é mais permeável deve ver o potencial de equilíbrio de cada íon e encontrar seu valor 
mais próximo do potencial de membrana. No caso do potencial de repouso, o íon potássio é mais permeável do que o 
sódio. 
 A membrana apresenta potencial de repouso sem receber estimulo, no qual pode observar sua negatividade 
interna, mas ao ser estimulada o suficiente para que o valor limiar seja alcançado, ocorrerá o potencial de ação. 
 Se a membrana não for estimulada o suficiente para que chegue no valor limiar, NADA acontece. 
 Se a membrana for estimulada até que chegue no valor limiar, TUDO acontece. = Principio do tudo ou nada. 
 O potencial de ação pode ser caracterizado pela despolarização da membrana, momento no qual a comporta de 
ativação dos canais dependentes de voltagem de sódio se abre e ocorre influxo de sódio na membrana, 
tornando-a interiormente positiva. 
 Ao alcançar o pico do potencial de ação, as comportas de inativação dos canais de sódio se fecham, portanto 
esses canais começam a se fechar enquanto a comporta dos canais dependentes de voltagem de potássio se 
abre, cessando o influxo de sódio e iniciando o e fluxo de potássio, tornando assim a membrana novamente 
negativa internamente, ou seja, repolarizando a membrana. 
 Após a repolarização, como os canais de potássio possuem uma única comporta, essa demora a se fechar, e 
isso gera a hiperpolarização, que é uma alteração no potencial de membrana, tornando seu valor mais negativo 
do que o potencial de membrana. 
 Os períodos refratários são divididos em período refratário absoluto (P.R.A), no qual não pode ocorrer potencial, 
pois os canais de sódio estão abertos na despolarização, os canais de sódio estão inativados na repolarizacao e 
os canais de potássio estão abertos na repolarizacao. E período refratário relativo (P.R.R), no qual pode ocorrer 
um novo potencial, se o estimulo for suficiente. No entanto, a hiperpolarização dificulta a nova propagação de um 
potencial. 
 Fórmulas da geração do potencial de repouso 
 
 (Equação da permeabilidade) (equação das condutâncias ou condutividade) 
 
 
 
 Potencial de equilíbrio - Potencial de Nernst 
 
Diferença de potencial elétrico NECESSA ́RIA e 
SUFICIENTE para manter um íon em EQUILÍBRIO.