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Hellycláudia Chaves @lilyfazvet O potencial de repouso das membranas reflete a permeabilidade iônica seletiva da membrana plasmática, mantida à custa do metabolismo basal contínuo (mínimo de energia necessária para manter as funções do organismo em repouso); Ele constitui a base para a distribuição singular dos íons inorgânicos (p. ex., Na+, K+, Ca2+ e Cl–); A diferença de potencial ocorre na interface da membrana e representa a diferença na distribuição de íons (positivos e negativos) dentro e fora da célula; Exemplos de células excitáveis: nervosos, musculares e epiteliais; A capacidade de um organismo em atrair ou repelir íons é chamada de força eletrostática; Essa força eletrostática intensifica o impulso elétrico; Algumas proteínas presentes na membrana funcionam como ionóforos; Os ionóforos são canais iônicos, ou seja, são proteínas de membrana que formam poros aquosos através da bicamada lipídica, pelos quais passam os iões entre o meio extracelular e intracelular; Esses canais podem se fechar, servindo como portões fechados quimicamente, eletricamente ou mecanicamente; Hellycláudia Chaves @lilyfazvet Os íons são diferenciados nos ionóforos a partir do seu tamanho – raio atômico; Existem dois tipos de receptores que se destacam: os ionotróficos e os metabotróficos; Os receptores ionotróficos são um canais iônicos que podem ser ativados através da ligação com a molécula neurotransmissora, apresentando um controle direto e rápido; Já os receptores metabotróficos estão funcionalmente acoplados a um canal iônico, ou a uma enzima que sintetiza o segundo mensageiro intracelular, através de um proteína G, o que os torna um sistema de mensageiros secundários, com um controle indireto e lento. Bombas Metabólicas As bombas metabólicas fazem parte do transporte ativo de substâncias e são realizadas por proteínas de membrana; As bombas iônicas requerem energia metabólica para acontecer; Essas bombas permite o transporte de iões contra o gradiente de concentração das células a partir das proteínas, mas vale ressaltar que algumas outras moléculas, como nutrientes e neurotransmissores, também realizam a passagem. Potencial Bioelétrico Todas as células apresentam uma diferença de potencial elétrico através da membrana, o que permite que sinais elétricos sejam enviados; Isso faz com que uma corrente elétrica seja criada e, consequentemente, um fluxo de elétrons; O potencial bioelétrico, por outro lado, consiste no fluxo de íons (a partir de uma membrana biológica excitável); Esse fluxo de íons gera uma DDP (diferença de potencial), que, em seguida, gera um potencial Elétrico baseado em alguma diferença de carga. Distribuição de Íons A distribuição de íons na interface da membrana se dá da seguinte maneira: Hellycláudia Chaves @lilyfazvet O ânions (-) incluem muitas proteínas intracelulares e os íons de cloreto (Cl-) e os cátions (+) incluem o sódio (Na+) e o potássio (K+). Movimentação dos Íons Existem duas forças responsáveis pela movimentação dos íons: a concentração e a eletrostática; Concentração (C): - respeitando a 2ª lei da termodinâmica, as partículas iônicas se movimentam da região de maior concentração para a de menor concentração; - exemplos: difusão e movimento randômico. Eletrostática (E): - íons = partículas carregadas; - as cargas iguais se repelem e as opostas se atraem. Potencial de Equilíbrio O potencial de equilíbrio, também chamado de potencial reverso, consiste no potencial de membrana que se opõe exatamente ao gradiente de concentração do íon; Durante a distribuição simples de íons através da membrana o valor estipulado para LEC (líquido extracelular), por convenção, é 0; O potencial de equilíbrio pode ser definido a partir da equação de Nernst: Onde: - R: Constante dos gases perfeitos (0,082 atm.L/ mol.K); - F: Constante de Faraday (9,65. 104 C/mol); - T: Temperatura (K) –> (K = °C + 273,15); - Z: Valência (carga) do íon. Para o potássio as constantes nunca variam, então assume-se 25ºC (298 K) e log10: Já, para o sódio, temos:
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