1. I giocatori:
* ioni di sodio (Na+): Questi sono più concentrati al di fuori della cellula.
* ioni di potassio (k+): Questi sono più concentrati all'interno della cellula.
* Bilayer fosfolipidico: La membrana cellulare, che è selettivamente permeabile, il che significa che controlla ciò che va dentro e fuori.
* Pompa di sodio-potassio: Una proteina incorporata nella membrana che pompa attivamente 3 ioni Na+ fuori dalla cellula per ogni 2 K+ ioni pompati.
2. Il processo:
* Pompa di sodio-potassio: La pompa utilizza energia (ATP) per mantenere il gradiente di concentrazione degli ioni Na+ e K+. Questo crea uno stato in cui l'interno della cella è più negativo e l'esterno è più positivo.
* Diffusione passiva: Alcuni ioni Na+ possono fuoriuscire nella cella attraverso la diffusione passiva, spostandosi da una concentrazione più elevata esterna a una concentrazione più bassa all'interno. Questo rende l'interno meno negativo e l'esterno meno positivo.
* Canali ionici: I canali specifici nella membrana consentono il movimento di altri ioni, come ioni cloruro (cl-), che sono più concentrati al di fuori della cellula. Quando questi canali si aprono, consentono a Cl- di spostarsi nella cella, contribuendo ulteriormente alla carica negativa all'interno.
3. Il risultato:
La combinazione di questi processi crea un potenziale di membrana a riposo , che è la differenza potenziale elettrica attraverso la membrana cellulare in uno stato di riposo. Questa differenza di potenziale è in genere di circa -70 mV, il che significa che l'interno della cella è 70 mV più negativo rispetto all'esterno.
4. Importanza:
Il gradiente elettrochimico e il potenziale di membrana risultante sono cruciali per vari processi cellulari:
* impulsi nervosi: Il movimento degli ioni attraverso la membrana è responsabile degli impulsi nervosi.
* Contrazioni muscolari: Il gradiente elettrochimico è essenziale per la contrazione muscolare.
* Segnalazione cellulare: Il gradiente elettrochimico svolge un ruolo nella comunicazione cellulare.
in riassunto: La membrana cellulare diventa più positiva esterna e negativa all'interno a causa delle azioni combinate della pompa di sodio-potassio, della diffusione passiva e dei canali ionici, che creano e mantengono un gradiente elettrochimico attraverso la membrana. Questo gradiente è essenziale per molti processi cellulari e alla fine contribuisce alla capacità di funzionare della cellula.
