Capítulo 6: Potencial de membrana y de acción

Elvira Galarraga; José Bargas Díaz

Potencial de membrana

En el presente capítulo se exponen las propiedades pasivas, de las cuales la generación del potencial de membrana es la más importante, y las propiedades activas de las células, entre las que está la excitabilidad, es decir, la capacidad de las células excitables para emitir o disparar señales eléctricas en forma de espigas de voltaje, llamadas potenciales de acción.

Potenciales de difusión

Potencial eléctrico

La carga eléctrica es una propiedad de la materia, sus unidades de medida son culombios (C). La carga mínima o carga elemental de un electrón, si es negativa o de un protón, si es positiva, se expresa de la siguiente manera: e = 1.6021 × 10⁻¹⁹ C. A la diferencia en la cantidad de carga eléctrica, entre dos lugares de espacio se le llama “voltaje” o “diferencia de potencial eléctrico”; sus unidades de medida son los voltios (V). Si en una región A del espacio se encuentran más cargas positivas que en otra zona B, es lo mismo decir que B posee más cargas negativas que A. Si no hay nada que separe a A y B, las cargas positivas fluirán de manera espontánea de B rumbo A y viceversa, con cargas negativas, hasta que la diferencia de potencial eléctrico desaparezca; esto es, cuando todas las cargas positivas neutralicen a las negativas, en ambos lugares (A y B), ya no habrá voltaje. Pero las dos regiones del espacio pueden estar separadas por un material aislante o dieléctrico, en cuyo caso, las cargas se mantendrán separadas y se conservaría el voltaje, que podría verse como energía potencial eléctrica en almacenaje, lista para ser utilizada en una batería o pila.

Las dos regiones del espacio pueden ser el interior y el exterior celulares y el material aislante puede ser la membrana celular. Por lo tanto, podemos ver células como pequeñas baterías, que guardan una diferencia de potencial o voltaje (diferencia de carga) entre su interior y el exterior. En proporción hay más cargas negativas en el interior celular.

“El potencial de membrana” es la energía eléctrica almacenada como voltaje, por las pequeñas baterías que son células. Esta energía se utiliza en muchas funciones celulares (fig. 6-1).

Figura 6-1

La membrana lipídica de la célula separa carga eléctrica. Los iones cargados (electrólitos), disueltos en los líquidos intracelulares y extracelulares, están separados de manera asimétrica por la membrana celular. Hay más cargas negativas (aniones) que positivas (cationes) en el interior celular, lo que genera un voltaje transmembranal. Energía eléctrica almacenada lista para ser utilizada cuando la célula la necesite. Tal como en una batería o pila.