El documento explica el potencial de membrana, cómo se genera y para qué sirve. El potencial de membrana (Vm) es la diferencia de potencial eléctrico entre el interior y exterior de la célula, la cual se genera por la existencia de proteínas de membrana llamadas canales iónicos y el movimiento iónico a través de ellos, impulsado por gradientes de concentración y potencial eléctrico. Este potencial de membrana sirve para regular la excitabilidad celular y la comunicación entre células a través de señales el

1. Facultad de Ciencias de la Comunicación
Facultad de Ciencias de la Salud
Dr. Francisco Suárez Castro
Tema 3. Potencial de membrana
FISIOLOGÍA HUMANA

2. ¿Qué es el potencial de membrana?
¿Cómo se genera?
¿Para qué sirve?
WTF?

3. El potencial de membrana (Vm / Em) es una diferencia de potencial eléctrico que existe del interior al exterior
de la célula.
Necesitamos:
a) Existencia de proteínas de membrana (canales iónicos)
b) Movimiento iónico (corriente eléctrica): gradiente de concentración y gradiente eléctrico
V
V
V out
in
m
−
=
Vout
Vin
¿QUÉ ES EL POTENCIAL DE MEMBRANA?

4. ¿CÓMO SE GENERA?
Modelo de circuito equivalente de la membrana plasmática

5. Existen dos tipos de canales en las membranas celulares:
Canales pasivos: están abiertos y son responsables del mantenimiento del potencial de membrana en reposo
Canales activables: se abren y cierran en respuesta a señales. Su apertura se regula por:
Cambios en el potencial de membrana
Unión a ligandos
Cambios mecánicos (presión, estiramiento, deformación de la membrana)
Cambios de temperatura
Otros
¿CÓMO SE GENERA?

6. GRADIENTE ELECTROQUÍMICO
El gradiente electroquímico se utiliza para cuantificar la fuerza que actúa sobre una
molécula (ion) para que esta difunda a través de la membrana. Tiene dos
componentes
¿CÓMO SE MUEVEN LOS IONES?
gradiente de concentración: representa la energía debida a la diferencia de
concentración a ambos lados de la membrana.
gradiente eléctrico: representa la energía asociada con el movimiento de
carga a través de la membrana.

7. Los iones se mueven (a través de los canales) cuando hay un gradiente
electroquímico neto distinto de cero. Si el gradiente eléctrico es igual, pero de signo
opuesto al gradiente de concentración, no habrá corriente eléctrica, pero sí un
potencial de membrana estable. A este potencial al cual la corriente iónica es cero
se le denomina potencial de equilibrio o POTENCIAL DE NERNST.
¿CÓMO SE MUEVEN LOS IONES?
𝐸𝐸𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖 =
𝑅𝑅𝑅𝑅
𝑧𝑧𝑧𝑧
ln
[𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖]𝑜𝑜
[𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖]𝑖𝑖
ECUACIÓN DE NERNST
1
2
3
(pA)
(mV)

8. La ecuación de Nernst se puede expresar de diferentes formas, dependiendo de la temperatura o del
logaritmo de las concentraciones iónicas.
¿CÓMO SE MUEVEN LOS IONES?
𝐸𝐸𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖 =
𝑅𝑅𝑅𝑅
𝑧𝑧𝑧𝑧
ln
[𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖]𝑜𝑜
[𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖]𝑖𝑖
𝐸𝐸𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖 =
61
𝑧𝑧
log10
[𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖]𝑜𝑜
[𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖]𝑖𝑖
𝐸𝐸𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖 =
58
𝑧𝑧
log10
[𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖]𝑜𝑜
[𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖]𝑖𝑖
Si T=37 C
𝐸𝐸𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖 = −
𝑅𝑅𝑅𝑅
𝑧𝑧𝑧𝑧
ln
[𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖]𝑖𝑖
[𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖𝑖]𝑜𝑜

9. PRACTIQUEMOS.....
Origin of the Resting Membrane Potential (st-
andrews.ac.uk)

10. ¿QUÉ OCURRE SI LA MEMBRANA ES PERMEABLEA MÁS DE UN IÓN?
El trágico final del "hombre de la camisa de oro" - BBC News Mundo
Si hay varios iones cruzando la membrana plasmática ¿llegarán al equilibrio? ¿cómo puedo calcular el
valor deVm?
𝑉𝑉𝑉𝑉 =
𝑅𝑅𝑅𝑅
𝑧𝑧𝑧𝑧
ln
𝑃𝑃𝑁𝑁𝑁𝑁+ [𝑁𝑁𝑁𝑁+
]𝑜𝑜+𝑃𝑃𝐾𝐾+ [𝐾𝐾+
]𝑜𝑜+𝑃𝑃𝐶𝐶𝐶𝐶− [𝐶𝐶𝐶𝐶−
]𝑖𝑖
𝑃𝑃𝑁𝑁𝑁𝑁+ [𝑁𝑁𝑁𝑁+]𝑖𝑖+𝑃𝑃𝐾𝐾+ [𝐾𝐾+]𝑖𝑖+𝑃𝑃𝐶𝐶𝐶𝐶− [𝐶𝐶𝐶𝐶−]𝑜𝑜
ECUACIÓN DE GOLDMAN-HODGKIN-KATZ
𝑉𝑉
𝑚𝑚 =
𝑅𝑅𝑅𝑅
𝑧𝑧𝑧𝑧
ln
∑𝑖𝑖
𝑛𝑛
𝑃𝑃𝑀𝑀+
𝑖𝑖
[𝑀𝑀+
𝑖𝑖]𝑜𝑜+ ∑𝑗𝑗
𝑛𝑛
𝑃𝑃𝐴𝐴−
𝑗𝑗
[𝐴𝐴−
𝑗𝑗]𝑖𝑖
∑𝑖𝑖
𝑛𝑛
𝑃𝑃𝑀𝑀+
𝑖𝑖
[𝑀𝑀+
𝑖𝑖]𝑖𝑖+ ∑𝑗𝑗
𝑛𝑛
𝑃𝑃𝐴𝐴−
𝑗𝑗
[𝐴𝐴−
𝑗𝑗]𝑜𝑜
En las neuronas, en reposo esta ecuación queda así de sencilla…

11. PRACTIQUEMOS.....
Origin of the Resting Membrane Potential (st-
andrews.ac.uk)

12. Facultad de Ciencias de la Comunicación
Facultad de Ciencias de la Salud
Dr. Francisco Suárez Castro
FIN
FISIOLOGÍA HUMANA