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Los potenciales de membrana son cruciales para la función neuronal y muscular, originándose por diferencias en la concentración de iones. El potencial de reposo en neuronas, alrededor de -70 mV, es mantenido por la bomba Na+-K+ y canales de fuga de K+. Los potenciales de acción, esenciales para la transmisión de señales, dependen de canales de sodio y potasio activados por voltaje y pueden incluir una fase de meseta en células cardíacas.
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La diferencia en la concentración de iones a ambos lados de la membrana celular es esencial para la generación de potenciales de membrana
Papel crucial del ion potasio
El ion potasio juega un papel crucial en la generación de potenciales de membrana debido a su asimetría de concentración
Gradiente electroquímico
La asimetría de concentración del ion potasio crea un gradiente electroquímico que impulsa a los iones a difundir y genera un potencial eléctrico a través de la membrana
El potencial de difusión se equilibra cuando la fuerza del gradiente de concentración se iguala con la fuerza eléctrica opuesta, estableciendo así el potencial de membrana en condiciones de reposo
El potencial de membrana en reposo es el estado eléctrico de una neurona cuando no está activa
En las neuronas, el potencial de membrana en reposo suele ser de aproximadamente -70 milivoltios (mV)
La bomba sodio-potasio es responsable de mantener el potencial de membrana en reposo al expulsar iones sodio hacia afuera y transportar iones potasio hacia adentro
Los canales de fuga de potasio, que permanecen parcialmente abiertos en reposo, también contribuyen a mantener el potencial de membrana en reposo
El potencial de difusión de potasio es la principal contribución al establecimiento del potencial de membrana en reposo
La difusión de sodio hacia el interior de la célula y la acción de la bomba Na+-K+ también contribuyen al potencial de membrana en reposo
La bomba Na+-K+ añade aproximadamente -12 mV al potencial de membrana en reposo debido a la transferencia neta de una carga positiva hacia el exterior por cada ciclo de bombeo
Los potenciales de acción son cambios rápidos y temporales en el potencial de membrana que permiten la transmisión de señales nerviosas
Fase de reposo
El potencial de acción comienza en la fase de reposo, donde la membrana está polarizada a -70 mV
Fase de despolarización
Durante la fase de despolarización, la membrana se vuelve temporalmente muy permeable a los iones sodio, lo que lleva a la neutralización del estado polarizado
Fase de repolarización
La repolarización sigue cuando los canales de sodio se cierran y los de potasio se abren, permitiendo la salida de iones K+ y restableciendo el potencial negativo de reposo
Los canales de sodio y potasio activados por voltaje son esenciales para la despolarización y repolarización durante el potencial de acción
El potencial de acción comienza cuando un estímulo suficiente depolariza el potencial de membrana hasta alcanzar el umbral, desencadenando un ciclo de retroalimentación positiva que abre muchos canales de sodio y se propaga a lo largo de la membrana
En ciertos tipos de células, como las fibras musculares cardíacas, el potencial de acción incluye una fase de meseta y algunos tejidos excitables tienen la capacidad de generar descargas rítmicas debido a la permeabilidad natural de la membrana a los iones sodio y calcio a través de canales lentos
00
El ion ______ (K+) es más abundante ______ de la célula que ______ y es clave para crear un gradiente ______ que genera el potencial eléctrico.
potasio
dentro
fuera
electroquímico
01
Valor típico del potencial de membrana en reposo en neuronas
Aproximadamente -70 mV, interior celular más negativo que el exterior.
02
Función principal de la bomba sodio-potasio
Expulsa 3 Na+ fuera y transporta 2 K+ dentro, aumentando la negatividad interna.
