Concetti Chiave
- Il potenziale di membrana si verifica quando un neurone è in condizioni di riposo, causando una polarizzazione con una diversa distribuzione di cariche tra interno ed esterno.
- La differenza di carica è dovuta principalmente alle concentrazioni di ioni sodio (Na+) all'esterno e ioni potassio (K+) all'interno della cellula.
- La pompa sodio-potassio è un meccanismo che utilizza ATP per espellere ioni sodio dalla cellula e introdurre ioni potassio, mantenendo il potenziale di membrana.
- Per ogni 3 ioni sodio espulsi, vengono pompati dentro 2 ioni potassio, risultando in più ioni positivi all'esterno della cellula.
- La membrana è impermeabile agli ioni sodio ma non agli ioni potassio, permettendo a quest'ultimi di fuoriuscire e incrementare le cariche positive esterne.
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.
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