Quanto è utile/interessante questa discussione:
| Autore |
Discussione |
|
|
selenaddict
Nuovo Arrivato
60 Messaggi |
 Inserito il - 26 novembre 2010 : 00:18:22
|
salve a tutti , ho bisogno di un aiuto con il potenziale di riposo delle membrane biologiche,non riesco a capire alcuni passaggi,consideriamo un potenziale di riposo di -70mV.
Fino'ora ho capito che gli ioni che contribuiscono a questo potenziale di riposo sono K+ e Na+, E VA BENE!!
il ragionamento che ho capito è questo, lo riassumo:
-a causa della forza chimica,Na ENTRA ,K ESCE !
si instaura una separazione di cariche, quindi potenziale di membrana, da cui deriva una forza elettrica, parliamo di potenziale elettrico
-potenziale elettrico tende a rallentare la fuoriuscita di Ka e ad incentivare l'entrata di Na...fino a qui tutto bene...
adesso il mio libro(Stanfield,Germann), dice che il potenziale di membrana si stabilizza, in che senso??che è successo?cioè cos'altro fanno questi cationi per stabilizzare il potenziale attorno a un valore di -70 mV?
credo che sia una domanda stupida, ma c'è qualcosa che non mi torna.
cosa vuol dire che non è un potenziale di equilibrio?significa , per caso , che i flussi non si annullano, oltre al fatto che il potenziale dei due ioni non eguaglia il potenziale di membrana?
so che la domanda sembra lunga, spero che qualcuno risponda.. grazie in anticipo!
|
|
|
|
|
chick80
Moderatore
Città: Edinburgh
11491 Messaggi |
Inserito il - 26 novembre 2010 : 08:52:33
|
Citazione:
Fino'ora ho capito che gli ioni che contribuiscono a questo potenziale di riposo sono K+ e Na+, E VA BENE!!
Aggiungici un "principalmente" e poi va bene! TUTTI gli ioni, positivi e negativi (ci sono ad es. cloro e calcio che sono molto importanti ma anche il bicarbonato) contribuiscono al potenziale di membrana. Ad ogni modo approssimando possiamo considerare solo K+ e Na+.
Citazione:
adesso il mio libro(Stanfield,Germann), dice che il potenziale di membrana si stabilizza, in che senso??che è successo?cioè cos'altro fanno questi cationi per stabilizzare il potenziale attorno a un valore di -70 mV?
Gli ioni non passano liberamente le membrane biologiche, ma lo fanno attraverso dei canali. Il valore del potenziale di membrana è determinato dal corredo di canali di cui la cellula è dotata. Poichè i canali hanno cinetiche diverse, ed alcuni sono anche sensibili al voltaggio, la quantità di Na+ e K+ che entra/esce dalla cellula non è necessariamente la stessa.
Pensa ad es. alla Na+/K+ ATPasi che estrude 3Na+ e fa entrare 2K+. Questo porterà ad una differenza di concentrazione che cambierà il gradiente chimico, che a sua volta potrà influenzare le cinetiche dei canali, formando circoli di feedback che portano infine alla generazione del potenziale di membrana.
In generale, per ogni ione si può definire un "reversal potential" o "equilibrium potential" (potenziale di equilibrio) che è il valore al quale non c'è movimento NETTO di uno ione, ossia tanto ne entra quanto ne esce. Questo perchè ad un certo punto il gradiente chimico eguaglia il gradiente elettrico, ossia il gradiente elettro-chimico è 0 (o nell'intorno di 0, si tratta pur sempre di una situazione di equilibrio).
Questo potenziale è ricavabile tramite l'equazione di Nernst. Ad es. per il K+ hai:
Dove Eeq,K+ è il potenziale di equilibrio del K+, R è la costante dei gas, T è la temperatura, z è la carica dello ione ed F è la costante di Faraday. Quindi, tolte le costanti, questa equazione ti dice che il potenziale di equilibrio di uno ione dipende dal gradiente elettrico (che dipende da z) e dal gradiente chimico (che dipende da [K+]in e out), oltre che dalla temperatura.
Se consideri più di uno ione l'equazione è un po' più complicata ma il concetto è lo stesso:
Nota che qui aggiungiamo anche un termine P che rappresenta la permeabilità relativa degli ioni attraverso la membrana (o meglio, attraverso i canali della membrana).
Citazione:
cosa vuol dire che non è un potenziale di equilibrio?significa , per caso , che i flussi non si annullano, oltre al fatto che il potenziale dei due ioni non eguaglia il potenziale di membrana?
Non capisco questa parte della domanda... come detto sopra è un potenziale di equilibrio. |
Sei un nuovo arrivato?
Leggi il regolamento del forum e presentati qui
My photo portfolio (now on G+!) |
 |
|
|
selenaddict
Nuovo Arrivato
60 Messaggi |
Inserito il - 26 novembre 2010 : 11:12:41
|
grazie chick80, ma mi sento ancora tanto confusa, insomma, quando si stabilisce un potenziale di membrana, parliamo di un potenziale di RIPOSO, consideriamo questo potenziale - 70mV.in che situazione sono il potenziale chimico e il potenziale elettrico dei due ioni??
CIOè ho capito come si instaura un potenziale di membrana, adesso prendiamo in considerazione una cellula, la cui membrana ha una differenza di potenziale ai suoi estremi di -70mV,
voglio capire da cosa dipende questo -70mV,
per avere un valore del potenziale di membrana con questo valore , usiamo la seconda equazione che tu mi hai fornito ( equazione goldman-hodgkins-kats),devo tenere conto della permeabilità di membrana e quindi della stechiometria dei processi di trasporto( poiché i canali per il K più sono più numero si quelli per il Na).
come si comportano gli ioni quando c'è un potenziale di riposo? cioè in che direzione sono spinti dal potenziale chimico e dal potenziale elettrico?
in fine, il potenziale elettro-chimico com'è? è nullo?
lo so che sono pedante,ma certe cose non mi tornano.
|
|
|
|
chick80
Moderatore
Città: Edinburgh
11491 Messaggi |
Inserito il - 26 novembre 2010 : 18:26:11
|
Citazione:
come si comportano gli ioni quando c'è un potenziale di riposo? cioè in che direzione sono spinti dal potenziale chimico e dal potenziale elettrico?
Sono, globalmente fermi. O meglio, tanti ne entrano quanti ne escono. Così come quando hai una reazione di equilibrio
A + B <-> C + D
All'equilibrio tanti reagenti diventano prodotti quanti prodotti tornano a dare i reagenti.
Citazione:
come si comportano gli ioni quando c'è un potenziale di riposo? cioè in che direzione sono spinti dal potenziale chimico e dal potenziale elettrico? in fine, il potenziale elettro-chimico com'è? è nullo?
Come ho scritto sopra, all'equilibrio il potenziale chimico eguaglia (con segno opposto) il potenziale elettrico e quindi il potenziale elettro-chimico è nullo (o comunque nell'intorno di 0).
|
Sei un nuovo arrivato?
Leggi il regolamento del forum e presentati qui
My photo portfolio (now on G+!) |
|
|
|
prossima biologa
Utente Attivo
1437 Messaggi |
Inserito il - 26 novembre 2010 : 18:56:33
|
mettendo che nn m ricordo bene le cose, ti scrivo quello che scrissi quando studiavo:
la differenza di potenziale di uno ione è conseguenza dei movimenti degli ioni stessi per differenza di concentrazione. da qui l'equilibrio di Nerst che ti hanno spiegato. per le membrane cellulari però l'equilibrio di Nerst non lo puoi applicare perchè se l'equilibrio di Nerst è per un singolo ione è anche vero che non si sposta solo uni ione attraverso le membrane. quindi per le membrane devi calcolare l'equilibrio di Gibbs-Donnan, quello che ti ha scritto chick successivamente. la differenza di flussi dei singoli ioni come vedi dalla formula dipende dalla concentrazione dentro e fuori dalla cellula e dalla permeabilità che la membrana ha nei confronti di questi ioni, quindi ci sono ioni più diffusibili e ioni meno diffusibili.lo iono K+ è più diffusibile e tende a uscire dalla cellula. la fuoriuscita provoca uno squilibrio di cariche,e quindi la velocità con cui CL- entra aumenta. nel frattempo però K+ entra per la pompa sodio potassio. il tutto continua fino a quando il flusso tra K+ e Cl- è uguale, ma NON SARà UN EQUILIBRIO, perchè il flusso non si ferma, percui si dice che c'è uno stato stazionario di non equilibrio, e il potenziale di membrana che in questa condizione non varia, è detto potenziale di elettrodiffusione!
ciò coinvolge anche il Na, in quanto la membrana è più permeabile al potassio rispetto al sodio,percui mentre il sodio entra(per forza chimica) il potassio esce di più, e questo crea scompenso di cariche, quindi il flusso di K+ diminuisce e il flusso di Na+ aumenta. Anche in questo caso avròun equilibrio che non sarà mai tale perchè c'è la pompa Sodio-Potassio, che porta Na+ fuori e K+ dentro.
il potenziale di uno ione viene stimato con l'equilibrio di nerst
il potenziale di elettrodiffusione viene stimato con l'equazione G.H.K.
spero di esserti stata di aiuto. non ho molti ricordi di questa amteria ma ho avuto una grande Prof. |
Aiuto in biochimica?guarda qui
Info sul lavoro di biologo?guarda qui |
|
|
|
chick80
Moderatore
Città: Edinburgh
11491 Messaggi |
Inserito il - 26 novembre 2010 : 19:12:17
|
Citazione:
ma NON SARà UN EQUILIBRIO, perchè il flusso non si ferma, percui si dice che c'è uno stato stazionario di non equilibrio
Sinceramente non vedo la differenza fra le due cose... tanto che il potenziale di riposo viene anche chiamato potenziale di equilibrio... anche in una reazione all'equilbrio il "flusso" non si ferma, eppure si è all'equilibrio. |
Sei un nuovo arrivato?
Leggi il regolamento del forum e presentati qui
My photo portfolio (now on G+!) |
|
|
|
selenaddict
Nuovo Arrivato
60 Messaggi |
 Inserito il - 26 novembre 2010 : 21:43:48
|
dunque, grazie mille ragazzi sto iniziando a capire, ne approfitto per fare un'altra domanda, sperando che il mio pozzo di dubbi non mi tormenti più,
chick80 mi ha spiegato bene che :
R #8729; T #8729; ln ([K+]int/[K+]est) = – Z #8729; F #8729; E
1)questo è un potenziale di equilibrio inteso come equilibrio DINAMICO, non c'è flusso netto di potassio, ma gli spostamenti attraverso la membrana non sono nulli, tuttavia NON è UN EQUILIBRIO TERMODINAMICO,
in un equilibrio termodinamico , una qualsiasi forza motrice è nulla e non c'è flusso,
corretto?
2)ora passando al potenziale di riposo di una cellula, non dobbiamo considerare solo il K, ma anche Na, ( Cl e Ca) li trascuriamo,
quando sia ha un potenziale di riposo PER CIASCUNO DEI DUE IONI si raggiunge un equilibrio DINAMICO, poiché per entrambi gli ioni , la forza chimica e la forza elettrica sono uguali e contrarie, e quindi , non c'è flusso NETTO per nessuno dei due ioni.corretto?
3)per CALCOLARE ( non misurare) il potenziale di una membrana a riposo non devo usare l'equazione di Nernst, perchè quella mi dice solo il potenziale di equilibrio per un solo ione, mentre nella cellula ci sono più ioni che si trovano al LORO stato di equilibrio , uso l'equazione GHK corretto?
per piacere correggetemi soprattutto sul secondo punto , è quello dove credo di aver fatto più confusione come una tonta! grazie mille!!
|
|
|
|
prossima biologa
Utente Attivo
1437 Messaggi |
Inserito il - 28 novembre 2010 : 15:28:38
|
Citazione:
Messaggio inserito da chick80
Citazione:
ma NON SARà UN EQUILIBRIO, perchè il flusso non si ferma, percui si dice che c'è uno stato stazionario di non equilibrio
Sinceramente non vedo la differenza fra le due cose... tanto che il potenziale di riposo viene anche chiamato potenziale di equilibrio... anche in una reazione all'equilbrio il "flusso" non si ferma, eppure si è all'equilibrio.
ma in effetti poi io sono d'accordo con te, perchè sappiamo bene che in biologia se c'è equilibrio la cellula si ferma...cioè... condivido la tua affermazione, però intanto a me l'esperienza ha insegnato che se dici potenziale di equilibrio te ne vai a casa... e quindi ho passato la mia esperienza agli altri!!! |
Aiuto in biochimica?guarda qui
Info sul lavoro di biologo?guarda qui |
|
|
|
chick80
Moderatore
Città: Edinburgh
11491 Messaggi |
Inserito il - 28 novembre 2010 : 16:06:56
|
Citazione:
1)questo è un potenziale di equilibrio inteso come equilibrio DINAMICO, non c'è flusso netto di potassio, ma gli spostamenti attraverso la membrana non sono nulli, tuttavia NON è UN EQUILIBRIO TERMODINAMICO,
in un equilibrio termodinamico , una qualsiasi forza motrice è nulla e non c'è flusso,
corretto?
Non sono un esperto di chimica fisica, ma questa cosa non mi torna... in natura (a parte allo zero assoluto) non esiste mai una situazione in cui le molecole sono ferme...
Citazione:
2)ora passando al potenziale di riposo di una cellula, non dobbiamo considerare solo il K, ma anche Na, ( Cl e Ca) li trascuriamo,
quando sia ha un potenziale di riposo PER CIASCUNO DEI DUE IONI si raggiunge un equilibrio DINAMICO, poiché per entrambi gli ioni , la forza chimica e la forza elettrica sono uguali e contrarie, e quindi , non c'è flusso NETTO per nessuno dei due ioni.corretto?
Esatto. E' proprio per questo che la tua affermazione al punto 1 non mi torna (ma magari ho frainteso quello che vuoi dire)
Citazione:
3)per CALCOLARE ( non misurare) il potenziale di una membrana a riposo non devo usare l'equazione di Nernst, perchè quella mi dice solo il potenziale di equilibrio per un solo ione, mentre nella cellula ci sono più ioni che si trovano al LORO stato di equilibrio , uso l'equazione GHK corretto?
Sì, anche se comunque è un'approssimazione. Ad oggi non esiste un modello matematico ESATTO di una cellula. Anche modelli molto più complessi come quello di Hodgkin e Huxley hanno i loro limiti. L'unico modo per sapere esattamente il potenziale di una cellula è quello di misurarlo (anche se ovviamente cercando di misurarlo andrai probabilmente ad alterare l'equilibrio cellulare e quindi il potenziale stesso!)
@prossima biologa
Citazione:
ma in effetti poi io sono d'accordo con te, perchè sappiamo bene che in biologia se c'è equilibrio la cellula si ferma...cioè... condivido la tua affermazione, però intanto a me l'esperienza ha insegnato che se dici potenziale di equilibrio te ne vai a casa... e quindi ho passato la mia esperienza agli altri!!!
Beh, si può fare notare che in inglese è equivalente dire "resting potential" o "equilibrium potential" :)
EDIT: ops, non è vero... vedere la mia risposta di sotto |
Sei un nuovo arrivato?
Leggi il regolamento del forum e presentati qui
My photo portfolio (now on G+!) |
|
|
|
selenaddict
Nuovo Arrivato
60 Messaggi |
Inserito il - 28 novembre 2010 : 19:09:20
|
| woww!! grazie chick80, grazie prossima biologa, si! mi sono accorta che equilibrio dinamico non è il caso di parlare di equilibrio dinamico solo più tardi,grazie, credo davvero di aver capito a questo giro , domani chiedo al prof di non aver frainteso per l ennesima volta! |
|
|
|
chick80
Moderatore
Città: Edinburgh
11491 Messaggi |
Inserito il - 28 novembre 2010 : 19:13:39
|
Mi devo correggere. In effetti, come riportato su Wikipedia: "The resting membrane potential is not an equilibrium potential as it relies on the constant expenditure of energy (for ionic pumps as mentioned above) for its maintenance. It is a dynamic diffusion potential that takes mechanism into account-wholly unlike the equilibrium potential, which is true no matter the nature of the system under consideration."
Ho imparato una nuova cosa :)
|
Sei un nuovo arrivato?
Leggi il regolamento del forum e presentati qui
My photo portfolio (now on G+!) |
|
|
|
prossima biologa
Utente Attivo
1437 Messaggi |
Inserito il - 28 novembre 2010 : 21:33:17
|
il bello della vostra preziosa collaborazione su questo forum è proprio questo!
grazie a ognuno di voi, ognuno di noi ha lo spunto per regionare e imparare una nuova cosa!!!
 |
Aiuto in biochimica?guarda qui
Info sul lavoro di biologo?guarda qui |
|
|
|
selenaddict
Nuovo Arrivato
60 Messaggi |
Inserito il - 02 dicembre 2010 : 20:45:28
|
ok, ragazzi ho risolto quel problema, ma ogni volta che vado avanti arriva qualcosa di nuovo , anzicche aprire una nuova discussione,continuo questa discussione, dopo aver chiarito cos'è un potenziale di riposo ,possiamo passare al potenziale di azione ( PA).
1) cos'è una corrente capacità?,da cosa è rappresentata la corrente capacitiva nel circuito RC e nella membrana? e cosa succede quando la capacità del condensatore viene raggiunta o superata? si generano correnti attraverso la membrana? quando si instaura a livello della membrana? prima o dopo il legame con i neurotrasmettitori?
2)cos'è un potenziale elttrotonico? o corrente elettrotonica?
|
|
|
|
biohazard0603
Nuovo Arrivato
6 Messaggi |
Inserito il - 02 maggio 2011 : 23:34:49
|
Citazione:
Messaggio inserito da prossima biologa
Citazione:
Messaggio inserito da chick80
Citazione:
ma NON SARà UN EQUILIBRIO, perchè il flusso non si ferma, percui si dice che c'è uno stato stazionario di non equilibrio
Sinceramente non vedo la differenza fra le due cose... tanto che il potenziale di riposo viene anche chiamato potenziale di equilibrio... anche in una reazione all'equilbrio il "flusso" non si ferma, eppure si è all'equilibrio.
ma in effetti poi io sono d'accordo con te, perchè sappiamo bene che in biologia se c'è equilibrio la cellula si ferma...cioè... condivido la tua affermazione, però intanto a me l'esperienza ha insegnato che se dici potenziale di equilibrio te ne vai a casa... e quindi ho passato la mia esperienza agli altri!!!
ragazzi scusate se mi intrometto: lo stato stazionario implica il raggiungimento della costanza dei parametri mediante consumo di energia, mentre per quanto riguarda l' equilibrio dinamico, esso è raggiunto senza dispendio di energia (nel caso del potenziale d'equilibrio, questo è raggiunto mediante trasporto passivo) |
|
|
|
chick80
Moderatore
Città: Edinburgh
11491 Messaggi |
|
|
selenaddict
Nuovo Arrivato
60 Messaggi |
Inserito il - 04 agosto 2011 : 18:25:00
|
visto che finalmente ho trovato il tempo per questa materia ed ho chiarito un po di dubbi voglio chiarire gli ultimi e poi buonanotte....
il potenziale di equilibrio è MANTENUTO dalla pompa Na+/k+,perchè essa mantiene i gradienti di concentrazione dei due ioni , allora il ruolo specifico dei canali di membrana qual'è?
se ho capito bene
LA DIVERSA PERMEABILITà DELLA MEMBRANA AI DUE IONI SPIEGA PERCHè L INTERNO è PIù NEGATIVO RISPETTO ALL ESTERNO
LA POMPA Na+/K+ è INVECE RESPONSABILE DEL MANTENIMENTO DI QUESTO POTENZIALE NEL TEMPO...la pompa non annulla il contributo dei canali del K+ , serve a mantenere i gradienti nel tempo, oltre che a dare un contributo diretto essendo una pompa elettrogenica..
se non vi fosse una maggiore permeabilità del K+ alla membrana, cosa succederebbe?? questa è la domanda.. |
|
|
| |
Discussione |
|
|
|
Quanto è utile/interessante questa discussione:
| MolecularLab.it |
© 2003-18 MolecularLab.it |
|
|
|
potenziale di riposo delle cellule
