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Ire_91
Nuovo Arrivato
29 Messaggi |
 Inserito il - 09 giugno 2013 : 11:23:57
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Ciao a tutti. Sto studiando la membrana plasmatica come condensatore elettrico, ma ho in testa una grande confusione. Allora riuscite a spiegarmi bene cosa si intende per correnti capacitive e resistive (io ho capito che le prime sono riferite alla membrana come dielettrico, mentre le seconde ai canali ionici, anche se non ho ben chiaro perché) e come una si scarichi e l'altra si carichi al variare del potenziale? Grazie mille
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chick80
Moderatore
Città: Edinburgh
11491 Messaggi |
 Inserito il - 09 giugno 2013 : 12:20:09
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Un capacitore (altrimenti detto condensatore) è costituito da due elementi conduttivi separati da un dielettrico (ossia un isolante) e che può accumulare carica sui due lati.
In generale l'abilità di un capacitore di accumulare carica sui due lati viene indicata con la capacità C, che è uguale a:
Un resistore (o resistenza) è un elemento che oppone resistenza (da cui il nome) al passaggio della corrente.
La resistenza è proporzionale alla carica ed al voltaggio secondo la legge di Ohm
La membrana cellulare si comporta come un dielettrico fra l'interno e l'esterno della cellula, ed è quindi comparabile ad un capacitore che "blocca" il passaggio degli ioni.
Tuttavia, la membrana contiene canali ionici che permettono il passaggio di ioni fra l'interno e l'esterno della cellula.
Questi possono essere schematizzati come resistori: il canale ionico "oppone resistenza" (forma una barriera, se vuoi) al libero passaggio degli ioni per diffusione passiva.
Possiamo quindi schematizzare la membrana così:
Ciascun tipo ionico ha una sua resistenza (di solito in realtà si considera la conduttanza g = 1/R, che indica l'abilità di uno ione di attraversare la membrana). Nota come ci siano anche delle batterie nello schema: questo serve per rappresentare il gradiente elettrochimico di ioni attraverso la membrana, che genera una differenza di potenziale.
Spesso si aggiunge un'altra componente che è la componente di "leak" (=perdita), che rappresenta un po' "tutto il passaggio di ioni che non abbiamo considerato".
Nota che questo è un modello molto simplistico della membrana, ma può essere utile per generare dei modelli semplificati date opportune condizioni. |
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Ire_91
Nuovo Arrivato
29 Messaggi |
Inserito il - 09 giugno 2013 : 12:34:24
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| Woow grazie mille! Un'ultima domanda. Come uno stimolo elettrico influenza il caricarsi o scaricarsi di una e dell'altra corrente? |
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chick80
Moderatore
Città: Edinburgh
11491 Messaggi |
Inserito il - 09 giugno 2013 : 14:08:09
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L'effetto di carico e scarico ce l'hai a causa della capacitanza della membrana.
Consideriamo un circuito con capacitanza C, una resistenza R dovuta alla resistenza della membrana (per semplificare non consideriamo delle resistenze per i singoli canali ionici) e una batteria con potenziale Vrest (potenziale di riposo).
Abbiamo che, dopo iniezione di una corrente Iext la ddp della membrana varia in maniera esponenziale, secondo questa legge:
Si può dimostrare che
Dove V∞ è la ddp allo stato stazionario e τ è la costante di tempo dell'esponenziale.
In pratica hai una situazione del tipo:
Nella fase di carica il voltaggio V(t) sarà uguale a:
poi arriverà a V∞ allo stato stazionario ed infine ridiscenderà secondo:
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