Que recursos a célula utiliza para manter o potencial elétrico de sua membrana em repouso explique?

O nosso organismo possui um sistema nervoso com grande capacidade de percepção do ambiente e de nosso meio interno. Para isso, ele conta com células especializadas, os neurônios, que garantem a transmissão de informações por meio da propagação do impulso nervoso.

O impulso nervoso é uma corrente elétrica que rapidamente se propaga pela membrana no neurônio. Esse impulso é fundamental para garantir a comunicação entre essas células nervosas.

Tópicos deste artigo

• 1 - → Como o impulso nervoso propaga-se?
• 2 - → O impulso nervoso propaga-se rapidamente?
• 3 - → Tudo ou nada!

→ Como o impulso nervoso propaga-se?

Para que o impulso nervoso seja propagado, é necessário que o neurônio esteja com a membrana em potencial de repouso e que sua superfície interna esteja com carga negativa de 70 a 90 milivolts. Essa fase é conhecida como polarização.

Em repouso, a membrana plasmática do axônio bombeia Na+ para o meio externo e, ao mesmo tempo, transfere íons K+ para o interior da célula. Nesse momento, pode ocorrer também a difusão passiva de sódio para o interior da célula e de potássio para fora. O potássio passa para o meio externo com maior rapidez do que o sódio entra, fazendo com que mais cargas positivas permaneçam fora da célula. São essas ações que determinam o potencial de repouso.

Quando o neurônio sofre estímulo, ocorre uma mudança transitória do potencial de membrana. Nesse momento, acontece a abertura dos canais iônicos e a entrada rápida de Na+, que estava em grande quantidade, no meio extracelular. Quando esse íon entra, ocorre a mudança de potencial e o interior do axônio passa a ser positivo (despolarização).

Esse conjunto de alterações sequenciais que garante a transição de potencial é chamado de potencial de ação. Essa mudança faz com que os canais de Na+ fechem-se e provoca a abertura dos canais de K+. O íon K+ começa a sair por difusão, e o potencial de repouso da membrana retorna ao normal (repolarização).

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→ O impulso nervoso propaga-se rapidamente?

Os eventos de propagação do impulso nervoso ocorrem rapidamente. A mudança do potencial de repouso para o potencial de ação e seu retorno ao repouso demoram aproximadamente 5 ms. Também vale destacar que ocorre em apenas uma parte da membrana e vai propagando-se ao longo do axônio. Ao chegar ao final dessa estrutura, promove a liberação de neurotransmissores que vão estimular ou inibir outras células.

Para ocorrer um novo estímulo, a célula nervosa deve esperar um período de tempo, chamado de período refratário absoluto, no qual não há nenhuma resposta a estímulos. Depois de um certo período, estímulos fortes podem desencadear o estímulo.

→ Tudo ou nada!

Costuma-se dizer que um impulso nervoso ocorre de acordo com o princípio do tudo ou nada. Isso significa que um impulso não será gerado a não ser que o estímulo possua uma determinada intensidade, o chamado limiar de excitação. Além disso, independentemente da intensidade, o impulso será o mesmo.

Por Ma. Vanessa dos Santos

A bomba de sódio e potássio é um tipo de transporte ativo que ocorre em todas as células do corpo.

O processo ocorre devido às diferenças de concentrações dos íons sódio (Na+) e potássio (K+) dentro e fora da célula.

Para manter a diferença de concentração dos dois íons no meio interno e externo da célula, é preciso utilizar energia na forma de ATP. Assim, a bomba de sódio e potássio é um tipo de transporte ativo.

A bomba de sódio e potássio está diretamente relacionada com a transmissão de impulsos nervosos e contração muscular.

Funcionamento da Bomba de Sódio e Potássio

Em condições normais, a concentração de Na+ é mais baixa dentro da célula do que no ambiente extracelular. Enquanto isso, a concentração de K+ é mais alta dentro da célula do que no ambiente extracelular.

Nessa situação, naturalmente, o Na+ entra na célula e o K+ sai da célula, por difusão. Isso porque os solutos tendem a se manter em equilíbrios de concentração.

Entretanto, para realizar o seu metabolismo, a célula precisa manter as diferenças de concentração entre os dois íons. Isso quer dizer que o Na+ precisa se manter em baixa concentração dentro da célula e o K+ em alta concentração.

O funcionamento da bomba de sódio e potássio é possível devido duas condições básicas:

(1) A presença de proteínas transmembranas ao longo de toda a membrana plasmática. Essas proteínas contém sítios específicos para ligação dos íons Na+ e K+;

(2) O gasto de ATP, já que a célula precisa manter a diferença de concentração entre os íons. Por isso, a bomba de sódio e potássio é um tipo de Transporte Ativo.

As proteínas transmembranas expulsam o Na+ que entra na célula e buscam o K+ que sai da célula.

A cada acionamento da bomba de sódio e potássio, 3 Na+ se ligam aos seus sítios específicos na proteína. O ATP também liga-se à proteína e perde um radical fostato, transformando-se em ADP. Isso provoca a alteração da conformação da proteína que libera os íons de Na+ no meio extracelular.

No mesmo momento, os 2 K+ se ligam à proteína em seus sítios específicos. O fosfato é liberado e a proteína retoma sua conformação original, liberando os íons de K+ no interior da célula.

Esquema do funcionamento da bomba de sódio e potássio

Entenda também como ocorre a Transmissão do Impulso Nervoso.

Licenciada em Ciências Biológicas (2010) e Mestre em Biotecnologia e Recursos Naturais pela Universidade do Estado do Amazonas/UEA (2015). Doutoranda em Biodiversidade e Biotecnologia pela UEA.

Que recursos a célula utiliza para manter o potencial elétrico de sua membrana em repouso?

Como a célula mantém o potencial de repouso?

Quem mantém o potencial de repouso?

Quais os componentes de membrana que mantém o potencial de repouso de membrana?