potenziale di membrana

POTENZIALI DI MEMBRANA

 

La funzionalità dei sistemi cellulari, come la capacità di un neurone di trasportare informazioni proprie… è determinata dall'esistenza di una DIFFERENZA DI POTENZIALE DI MEMBRANA tra i due versanti della membrana citoplasmatica.

 

 

La presenza di un potenziale di membrana e, soprattutto di modificarlo in risposta a precisi eventi costituiscono per la cellula uno dei più formidabili ed evoluti strumenti di trasmissione dei segnali intercellulari.

 

Le variazioni transitorie del potenziale di membrana rispetto al suo normale valore sono la conseguenza di modificazioni del flusso di correnti totali che entrano ed escono dalla cellula.

 

Il flusso di corrente è sotto il controllo di canali ionici.

 

EQUILIBRIO IONICO

Nello spazio intracellulare è presente un’elevatissima concentrazione di ioni K+ mentre le cariche negative prevalenti sono di quelle di origine proteica e quelle dei fosfati.

 

Nell'ambiente extracellulare il Na+ è il catione presente in maggiore concentrazione, seguito dal Ca+, mentre l’anione più concentrato sembra essere il Cl-.

 

Nella maggior parte delle cellule si osserva un’eccedenza di cariche negative sulla faccia interna della M.P., mentre dalla parte esterna vi è un eccesso di cariche positive.

 

POTENZIALE DI RIPOSO

Il potenziale di riposo è soprattutto dovuto alla presenza nella M.P. di canali ionici passivi per gli ioni K+.Essendo la M.P. scarsamente permeabile agli anioni a causa di una relativa scarsezza di canali ionici ad essi dedicati, il flusso continuo di ioni K+ determinerà un eccesso di cariche positive (cationi) all’esterno della cellula e un eccesso di cariche negative (anioni) all’interno.

 

Questa disuguale distribuzione di ioni è responsabile della comparsa di cariche positive a ridosso del versante esterno della membrana e di cariche negative all'interno.

 

La fuoriuscita di K+ non è un processo continuo ma tende a limitarsi.

In condizioni di riposo le cellule non sono in assoluto permeabili solo agli ioni potassio.

 

Confrontando infatti i valori del potenziale di membrana registrati a varie concentrazioni di K+ extracellulare con quelli teorici calcolati mediante l’equazione di Nerst, ci si accorse che mentre per alcuni tipi cellulari (cellule gliali) la relazione era confermata, per altre cellule era possibile osservare una significativa differenza del potenziale registrato rispetto a quello stimato, soprattutto per basse concentrazioni di potassio extracellulare.

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