Concetti Chiave
- La polarizzazione della membrana cellulare di un neurone in riposo è caratterizzata da una distribuzione differente di cariche tra l'esterno e l'interno, dovuta alla concentrazione di ioni sodio e potassio.
- All'esterno della membrana ci sono più ioni sodio (Na+), mentre all'interno si trovano in eccesso ioni potassio (K+), creando una differenza di carica.
- La pompa sodio-potassio mantiene questa differenza di cariche espellendo 3 ioni sodio e richiamando 2 ioni potassio, generando un surplus di cariche positive all'esterno.
- La membrana del neurone è impermeabile agli ioni sodio, ma permeabile agli ioni potassio, permettendo a parte di questi ultimi di uscire dalla cellula.
- Questo movimento di ioni contribuisce a mantenere la polarizzazione della membrana, essenziale per la trasmissione dei segnali nervosi.
Polarizzazione della membrana cellulare
Quando un neurone è in condizioni di riposo, cioè è stimolato, la sua membrana cellulare è polarizzata, cioè presenta una diversa distribuzione di cariche tra l’esterno e l’interno. Ciò è la conseguenza di differenze nel tipo e nella concentrazione degli ioni presenti ai due lati della membrana, ossia nel citoplasma e nel fluido extracellulare;in particolare vi è immediatamente all’esterno della membrana un eccesso di ioni sodio Na+ mentre vi è un eccesso di ioni potassio all’interno della cellula.
Funzionamento della pompa sodio-potassio
Tale differenza è mantenuta da un particolare meccanismo detto pompa sodio-potassio.
Utilizzando l’energia fornita dall’ATP la pompa sodio-potassio espelle ioni sodio dall’interno della cellula e vi richiama ioni potassio.
Tuttavia per ogni 3 ioni sodio pompati fuori sono pompati dentro 2 ioni potassio e ciò porta come risultato ad un numero maggiore di ioni positivi all’esterno rispetto all’interno della cellula.
Inoltre mentre la membrana del neurone in queste condizioni è impermeabile agli ioni sodio,non è impermeabile agli ioni potassio;di conseguenza parte degli ioni potassio pompati dentro tende ad uscire dalla cellula facendo così crescere il numero delle cariche positive presenti all’esterno della membrana.
Domande da interrogazione
- Qual è la condizione di riposo di un neurone e come si manifesta?
- Come funziona la pompa sodio-potassio nel mantenere la polarizzazione della membrana?
- Qual è l'effetto della permeabilità della membrana sugli ioni potassio?
Quando un neurone è in condizioni di riposo, la sua membrana cellulare è polarizzata, con una diversa distribuzione di cariche tra l'esterno e l'interno, dovuta a un eccesso di ioni sodio Na+ all'esterno e di ioni potassio all'interno (testo).
La pompa sodio-potassio utilizza l'energia dell'ATP per espellere 3 ioni sodio dall'interno della cellula e richiamare 2 ioni potassio, creando un surplus di ioni positivi all'esterno rispetto all'interno (testo).
La membrana del neurone è impermeabile agli ioni sodio ma non agli ioni potassio; pertanto, parte degli ioni potassio pompati dentro tende ad uscire, aumentando ulteriormente le cariche positive all'esterno della membrana (testo).
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