Quais os minerais responsáveis pela manutenção do potencial de repouso da membrana celular?

Q: Que recursos a célula utiliza para manter o potencial elétrico de sua membrana em repouso?

O pouco de Na+ que consegue entrar na célula neutraliza alguns ânions orgânicos, tornando o meio intracelular um pouco menos negativo (de -80 para -65 mV). Para manter esse potencial de repouso, é preciso manter o gradiente de concentração. Esse gradiente é mantido por meio da bomba de sódio e potássio.

Denominamos de impulso nervoso a corrente elétrica que passa pela membrana dos neurônios e propaga-se ao longo dessas células. São esses impulsos que garantem que um sinal seja percebido e que uma resposta seja transmitida.

Índice Show

Roteiro da Semana 1
3. Propriedades elétricas da membrana plasmática
Diferenças de concentração determinam diferenças de potencial
Quais os fatores responsáveis pelo potencial de repouso de membrana?
Quem mantém o potencial de repouso?
Que recursos a célula utiliza para manter o potencial elétrico de sua membrana em repouso?
Qual é o potencial da membrana em repouso?

→ Como ocorre o impulso nervoso?

O impulso nervoso inicia-se quando o neurônio sofre um estímulo suficientemente forte para desencadeá-lo. Isso acontece quando uma membrana está em potencial de repouso, uma condição em que a superfície interna da membrana possui carga negativa em relação à superfície externa.

Nessa condição, há uma diferença de potencial entre o interior e o exterior de, aproximadamente, -70 mV. Isso ocorre porque as concentrações de Na+ (sódio) fora da célula são muito maiores do que as concentrações na parte interior. O K+ (potássio), por sua vez, é encontrado em maior quantidade dentro da célula. Essa concentração é mantida pelo transporte ativo de íons, que ocorre através da membrana por meio da bomba de sódio e potássio.

Quando o neurônio sofre um estímulo, há a abertura dos canais de Na+ e uma entrada rápida desse íon para o interior da célula. Nesse momento, a diferença de potencial passa a ser +20 mV. O Na+ difunde-se para outras partes da membrana, e os canais de Na+ abrem-se ao longo da membrana do neurônio.

Observe como ocorre a propagação do impulso nervoso pela membrana do neurônio

A entrada de Na+ desencadeia a mudança de potencial, o fechamento dos canais de Na+ e a saída dos íons K+ em razão das modificações nas proteínas da membrana, o que facilita a saída desse íon. Tudo isso ocorre de maneira bastante rápida para que a condição de repouso seja restabelecida, ou seja, a membrana é repolarizada. Essas alterações no potencial elétrico da membrana são chamadas de potencial de ação ou impulso nervoso.

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Ao chegar à extremidade do neurônio, na sinapse (espaço entre dois neurônios ou entre um neurônio e uma glândula ou músculo), o impulso nervoso desencadeia a liberação de uma substância química conhecida como neurotransmissor. Essa substância provoca a abertura dos canais de sódio na célula adjacente, desencadeando o impulso nessa outra célula.

→ Os impulsos podem ocorrer de forma contínua?

Após um estímulo, a fibra nervosa permanece por um período de tempo sem que um novo estímulo seja capaz de desencadear um impulso. Esse período é conhecido como período refratário absoluto e nenhuma resposta nesse momento é desencadeada. Com o passar do tempo, a fibra passa para o período refratário relativo, que se caracteriza pela capacidade de responder a estímulos, entretanto, estímulos mais fortes que o normal.

→ O que é o princípio do tudo ou nada?

O impulso nervoso só é transmitido pela fibra quando o estímulo apresenta um determinada intensidade. Dizemos que essa intensidade é o limiar da fibra nervosa e, se esse limiar for atingido, o impulso na fibra será máximo.

Roteiro da Semana 1

Roteiro da Semana 1 do curso de Fisiologia e Saúde Humana.

3. Propriedades elétricas da membrana plasmática

Diferenças de concentração determinam diferenças de potencial

Este também é um campo importante da Biofísica — vamos apenas comentar os tópicos principais.

Diferença de Potencial dentro e fora da célula: a membrana celular é uma importante barreira que segrega o meio intra e extracelular. Os íons distribuem-se de forma desigual. Como regra geral, há grande quantidade de potássio dentro da célula e grande quantidade de sódio fora da célula.

Potencial de Repouso: todas as células mantêm uma diferença de potencial elétrico entre o lado extracelular e o intracelular. Os canais iônicos sempre abertos são os responsáveis pela manutenção do potencial de repouso. Em células não excitáveis, apenas os canais de potássio estão sempre abertos e, portanto, o potencial de repouso das células é alcançado quando não há fluxo direcionado de potássio, isto é, a quantidade de potássio que entra é igual à que sai.

Em repouso, todas as células vivas são carregadas negativamente em relação ao meio extracelular – em parte, isto é devido à grande quantidade de cargas negativas fixas ligadas a proteínas que não podem atravessar a membrana. A maioria das células mantém uma diferença de potencial da ordem de -60mV. Mas essa é uma regra que tem várias exceções. Há células que, em repouso, podem manter -90mV, -70 mV etc.

Potencial de Ação: esta é uma das propriedades mais interessantes dos seres vivos – é única e não imitada pelo mundo inanimado. Os neurônios, que são as células do sistema nervoso, e os tecidos musculares são capazes de gerar potenciais de ação, que são conduzidos muito rapidamente. Este é um fenômeno que só acontece nas células excitáveis (neurônios e músculos) e depende da abertura de canais iônicos controlados por receptores e por voltagem.

Por que os canais iônicos dependentes de voltagem são abertos?

Os canais iônicos dependentes de voltagem ficam fechados até que a diferença da célula atinja a voltagem necessária para abri-los. Esta diferença de potencial é sempre menor que o potencial de repouso; portanto, tem de haver uma despolarização para atingir o potencial limiar. No momento em que isso ocorre, os milhares de canais sensíveis àquele potencial limiar se abrem, deixando fluir muito rapidamente os íons a favor do gradiente.

Quais os fatores responsáveis pelo potencial de repouso de membrana?

Como explicado anteriormente, os dois fatores que influenciam um potencial de membrana são: o gradiente de concentração dos íons e a permeabilidade seletiva da membrana.

Quem mantém o potencial de repouso?

E quem mantém esse potencial de repouso? No potencial de repouso, o íon com maior influência é o potássio (K⁺), pois possui alta permeabilidade por canais de vazamento que permitem sua livre movimentação entre o meio intra e extracelular.

Que recursos a célula utiliza para manter o potencial elétrico de sua membrana em repouso?

O pouco de Na⁺ que consegue entrar na célula neutraliza alguns ânions orgânicos, tornando o meio intracelular um pouco menos negativo (de -80 para -65 mV). Para manter esse potencial de repouso, é preciso manter o gradiente de concentração. Esse gradiente é mantido por meio da bomba de sódio e potássio.

Qual é o potencial da membrana em repouso?

Quando está em repouso, a diferença de potencial (d.d.p.) do neurônio é aproximadamente -75 mV, indicando que o interior da célula está negativo em relação ao meio exterior.