Fisiologia umana - la fisiologia cellulare

Fisiologia cellulare

Il potenziale di membrana

I liquidi corporei contengono molti soluti, e molti tra questi sono ioni, alcuni cationi (+), e altri anioni (-). In molte soluzioni la quantità di cationi è uguale a quella di anioni, questa soluzione è detta neutra perché le cariche positive e negative si annullano e danno origine a una carica elettrica totale pari a zero. Nel liquido intracellulare del nostro corpo però sono presenti in quantità diverse, quindi questi ambienti non sono neutri.

Il liquido intracellulare contiene in maggioranza anioni che gli danno una carica negativa, mentre il liquido extracellulare contiene in maggioranza cationi, che gli danno una carica positiva. Esiste così una separazione di cariche ai due lati di membrana.

Il potenziale di membrana cellulare si misura in mV (millivolt) e maggiore sarà la differenza fra cariche positive e negative, maggiore sarà il potenziale. Di solito il potenziale di membrana si aggira intorno ai 70 mV.

Quando uno ione attraversa la membrana ed arriva dall’altro lato, significa che è stato attirato elettricamente da quel lato e respinto dall’altro.

I canali

Un canale è una proteina transmembranaria che trasporta molecole attraverso un passaggio da una parte all’altra della membrana. Anche i canali però sono specifici a trasportare alcune determinate sostanze, alcuni trasportano ioni come Na⁺, K⁺ o Cl^-, altri invece trasportano anche grandi molecole.

Il meccanismo di trasporto attraverso un canale può essere diverso, in alcuni canali il poro agisce semplicemente come passaggio pieno d’acqua dove gli ioni si muovono per diffusione, altri invece contengono dei veri e propri siti di legame per gli ioni che in assenza di altre forze saltano da un sito all’altro e possono muoversi in entrambe le direzioni. Invece, se in questo caso è presente un gradiente elettrochimico, gli ioni si spostano secondo il gradiente.

La differenza tra un canale con un sito di legame e una proteina trasportatrice è che nel primo caso il sito di legame è raggiungibile da entrambi i lati, mentre nel secondo solo da un lato.