Potenciales de membrana (incluir los iones)

Las bases iónicas de los potenciales de membrana Como vimos, el potencial eléctrico en el reposo registrado a través

de la membrana es negativo. Pero, ¿cómo se genera y se mantiene esta diferencia de potencial? En el capítulo 3 mencionamos que la acción conjunta de los sistemas de transporte pasivo y activo le permite a una célula mantener es estados estacionarios, en los que la concentración intracelular de la especie transportada -por lo general un ion positivo- difiere de la extracelular. Por ejemplo, a través de canales iónicos específicos de Nat y Kt que actúan en conjunto con la bomba de Na+/K+, se mantiene una concentración de Nat extracelular mucho mayor que la intracelular y una concentración de K+ intracelular mucho mayor que la externa (véase cap. 3, recuadro 3-4). Los canales representan un mecanismo rápido, en general muy selectivo, para el transporte pasivo a favor de su gradiente electroquímico de un ion en particular y, como ya mencionamos, su regulación puede ser muy fina.

¿Qué es lo que hace que un ion se mueva desde el exterior al interior de la célula, o viceversa, atravesando un canal iónico abierto? Co no demostró el físico químico alemán Walter H. Nernst (1864-1941), la migración iónica se debe a la diferencia de potencial electroquímico del ion entre dos puntos. Este potencial depende del tipo de carga eléctrica del ion, de su concentración iónica a ambos lados de la membrana y de la temperatura. Así, en el caso de llegar a un equilibrio, la diferencia de potencial se hace cero y la cantidad de iones por unidad de tiempo que atraviesa la membrana en una dirección es igual a la cantidad de iones que lo hace en dirección opuesta. En esta situación, el flujo neto de ese ion es cero, y a la fuerza química generada por la diferencia de concentración a ambos lados de la membrana se le opone una fuerza eléctrica originada por la diferencia de potencial eléctrico. La resultante de este equilibrio es el denominado potencial de equilibrio del ion. Este potencial de equilibrio es positivo, para iones positivos, cuando la concentración extracelular de estos iones es mayor que la intracelular (como en el caso del Na*, cuyo potencial de equilibrio en el axón de calamar es +55 mV). Es negativo cuando la concentración intracelular es mayor que la extracelular (como en el caso del K+, cuyo potencial de equilibrio es -90 m).

Helena Curtis/ N. Sue Barnes/ Adriana Schnek/ Alicia Massarini. (2008). Biología. Madrid, España: EDITORIAL MEDICA panamericana.