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Aula 06 Biofísica
Gradiente eletroquímico
Potencial de repouso
Potencial de ação

A Na+K+-ATPase bombeia
K+ para dentro do citosol, gerando o gradiente de concentração de K+.
Canais de K+ permitem a saída de íons K+ de acordo com seu gradiente de [ ], gerando o potencial de membrana interno negativo.

Membrana plasmática é um capacitor – estoca uma carga elétrica. Gradiente eletroquímico
No caso de íons de cargas opostas separados por uma membrana permeável, existe um gradiente elétrico transmembranar, que é o potencial de membrana (Vm, expresso em milivolts). Movimento de solutos → gradiente ou potencial eletroquímico.
Comportamento de solutos está de acordo com a segunda lei da termodinâmica: moléculas tendem a assumir espontaneamente a distribuição mais randômica, ou seja, a entropia irá aumentar e a energia do sistema será minimizada.

Concentração típica de íons em invertebrados e vertebrados Célula (mM) Sangue (mM)
Axônio de lula
K+
400
20
Na+
50
440
Cl40-150
560
2+
Ca
0.0003
10
X
300-400
Célula de mamífero
K+
139
4
+
Na
12
145
Cl
4
116
HCO312
29
X
138
9
2+
Mg
0.8
1.5
2+
Ca
[ K+]o e [Na+]i < [Na+]o.
• Em muitas células, outros íons (ex. Cl-) também são ativamente transportados → distribuição desigual através da membrana.
• Em muitos casos (ex. neurônios), a permeabilidade da membrana ao K+ é ↑, e Pm - 60 a - 80 mV, ~ Pot.E para o K+.
• Em outras células (ex. músculo liso), os ânions desempenham um papel mais importante, e o Pm é, em geral, menor (-30 a -50 mV) e menos dependente do K+.

Abertura de canal de Na+ ou Ca2+ leva ao influxo espontâneo de Na+ ou Ca2+ despolarização; Abertura de canais de K+ leva a uma saída de K+

hiperpolarização.

Potencial de ação
Como o potencial de repouso, potenciais de ação dependem da permeabilidade da membrana celular a Na+ e K+. Mudanças transientes na condutância de diferentes íons causa as mudanças no potencial de
membrana