Potencial de membrana: función, rol y enfermedades

Toda la vida se origina en el mar. Por lo tanto, existen condiciones en el cuerpo que se basan en estas condiciones originales de vida. Esto significa que los bloques de construcción vitales en el organismo son sales. Permiten todos los procesos fisiológicos, forman parte de los órganos y forman iones en solución acuosa. Sodio (sal) y potasio cloruro son dominantes sales en celdas. En forma iónica, impulsan las funciones de las proteínas, determinan los componentes osmóticamente activos entre las condiciones internas y externas de la célula y provocan potenciales eléctricos. Uno de esos potenciales es el potencial de membrana.

¿Cuál es el potencial de membrana?

Un potencial de membrana es el voltaje eléctrico o la diferencia de potencial entre el exterior y el interior de un membrana celular. Todas las células tienen la propiedad de formar un potencial de membrana. Se entiende por potencial de membrana el voltaje eléctrico o la diferencia de potencial entre el exterior y el interior de un membrana celular. Cuando el electrolito concentrado Cloud de una membrana están separados entre sí y hay conductividad en la membrana para los iones, se produce un potencial de membrana. Los procesos biológicos en el cuerpo son extremadamente complejos. Especialmente para las células musculares y nerviosas, y también para todas las células sensoriales, el potencial de membrana juega un papel decisivo. En todas estas celdas, el proceso se encuentra en estado de reposo. Solo mediante un cierto estímulo o excitación, las células se activan y se produce un cambio de voltaje. El cambio se produce a partir del potencial de reposo y vuelve a él. En este caso hablamos de despolarización. Esta es la disminución del potencial de membrana debido a efectos eléctricos, químicos o mecánicos. El cambio de voltaje se produce como un impulso y se transmite a lo largo de la membrana, transmitiendo así información a todo el organismo y haciendo posible que los órganos individuales se comuniquen entre sí, el sistema nerviosoy el medio ambiente.

Función y tarea

La célula del cuerpo humano es excitable y consta de sodio iones, en la medida en que sean extracelulares. Pocos sodio los iones están presentes intracelularmente. El desequilibrio entre el interior y el exterior de la célula da como resultado un potencial de membrana negativo. Los potenciales de membrana siempre están cargados negativamente y tienen magnitudes constantes y características en los tipos de células individuales. Se miden con microelectrodos, uno que conduce al interior de la celda y el otro se ubica en el espacio extracelular como electrodo de referencia. La causa de un potencial de membrana es la diferencia en concentración de iones. Esto significa que el voltaje eléctrico se acumula a través de la membrana, incluso si la red de iones positivos y negativos es el mismo en ambos lados. Se acumula un potencial de membrana porque la capa lipídica de la célula hace posible que los iones se acumulen en la superficie de la membrana, pero no pueden penetrar a través de regiones no polares. La membrana celular tiene una conductividad demasiado baja para que los iones lo hagan. Esto da como resultado una alta presión de difusión. No solo en su conjunto, cada celda individual tiene conductividad eléctrica. La presión de difusión conduce a la transferencia desde el citoplasma. Tan pronto āsa potasio El ion se escapa en estas condiciones, la carga positiva se pierde en la celda. Por lo tanto, como consecuencia, la superficie de la membrana interna se carga negativamente para crear una equilibrar. Así se forma un potencial eléctrico. Esto aumenta con cada cambio de lados de los iones. A su vez, el concentración El gradiente de la membrana disminuye, y con ello la presión de difusión del potasio. Se interrumpe así el flujo de salida y se crea un nuevo equilibrio. El nivel de un potencial de membrana difiere de una célula a otra. Por regla general, es negativo con respecto al exterior de la celda y varía en magnitud desde (-) 50 mV a (-) 100 mV. En las células del músculo liso, por otro lado, se desarrollan potenciales de membrana más pequeños de (-) 30 mV. Tan pronto como la célula se expande, que es el caso de las células musculares y nerviosas, el potencial de membrana también difiere espacialmente. Allí sirve principalmente como propagación y transmisión de señales, mientras que en las células sensoriales permite el procesamiento de la información. Este último ocurre de la misma forma en el centro sistema nervioso. En la mitocondrias y cloroplastos, el potencial de membrana es el acoplamiento energético entre los procesos metabólicos energéticos. En este proceso, los iones se transportan en contra de la tensión, en tales condiciones, la medición es difícil, especialmente si se va a realizar sin interferencias mecánicas, químicas o eléctricas. Otras proporciones se producen en el exterior de la célula, es decir, en el líquido extracelular. No hay proteina moléculas allí, razón por la cual se invierte la relación. Aunque la proteina moléculas tienen una alta conductividad, no pueden atravesar la pared de la membrana. Los iones de potasio positivos siempre se esfuerzan por equilibrar las concentración. Por tanto, un transporte pasivo del moléculas en el líquido extracelular se produce. Este proceso continúa hasta que la carga eléctrica acumulada vuelve a estar en equilibrio. En este caso, se produce un potencial de Nernst. Esto establece que se puede calcular un potencial para todos los iones, ya que la magnitud depende del gradiente de concentración en ambos lados de la membrana. Para el potasio, la magnitud en condiciones fisiológicas es de (-) 70 a (-) 90 mV, y para el sodio es de aproximadamente (+) 60 mV.

Enfermedades y trastornos

La magnitud del potencial de membrana caracteriza a la salud de las células. Una célula sana tiene una magnitud de (-) 70 a (-) 90 mV. El flujo de energía es fuerte y la celda está muy polarizada. El cincuenta por ciento de la energía sutil se utiliza para la polarización. Por consiguiente, el potencial de membrana es alto. En una celda enferma, la situación es diferente. Necesita energía de material fino de su entorno por el área pobre en energía. Al hacerlo, realiza una oscilación horizontal o un giro a la izquierda. El potencial de membrana de estas células es muy bajo, al igual que la vibración celular. Cáncer las células, por ejemplo, solo tienen una magnitud de (-) 10 mV. Por tanto, la susceptibilidad a la infección es muy alta.