Il potenziale di membrana

Il movimento netto di ioni attraverso la membrana causato dalla differenza di concentrazione tra l'interno e l'esterno della cellula.

La forza che agisce sugli ioni a causa della differenza di potenziale elettrico tra l'interno e l'esterno della cellula.

Ioni che non attraversano la membrana cellulare, come i gruppi fosfato delle proteine e degli acidi nucleici.

Ioni che possono attraversare la membrana cellulare, come potassio, sodio, cloro, magnesio e calcio.

Canali sempre aperti nella membrana cellulare che consentono un flusso continuo di ioni potassio.

Canali sempre aperti nella membrana cellulare che permettono un flusso lento di ioni sodio.

Il movimento di ioni che si verifica contro il gradiente di concentrazione, richiedendo energia.

Il movimento di sostanze attraverso la membrana cellulare che non richiede energia diretta, ma che è legato al trasporto di un'altra sostanza.

La differenza di potenziale elettrico tra l'interno e l'esterno della cellula, generata dal movimento di un singolo tipo di ione attraverso la membrana cellulare.

La membrana cellulare è permeabile solo a un tipo di ione, creando una differenza di concentrazione tra l'interno e l'esterno della cellula.

La differenza di carica elettrica tra l'interno e l'esterno della cellula.

Il movimento di ioni attraverso la membrana cellulare, guidato dalla differenza di concentrazione e dal potenziale elettrico.

Lo stato in cui la diffusione degli ioni attraverso la membrana cellulare è equilibrata e non c'è più movimento netto di ioni.

La carica elettrica presente all'interno della cellula è minore rispetto a quella presente all'esterno della cellula.

Quando l'interno della cellula è più negativo rispetto all'esterno, si dice che la cellula è polarizzata.

La differenza di potenziale elettrico attraverso la membrana cellulare, che influenza il movimento degli ioni.

L'equazione di Nerst è una formula che calcola il potenziale di equilibrio di uno ione specifico attraverso una membrana cellulare. Questo potenziale rappresenta il valore che un'unica specie ionica raggiungerebbe se fosse l'unica a poter attraversare la membrana.

Il potenziale di equilibrio di uno ione è il valore del potenziale di membrana che impedirebbe il movimento netto di quel ione attraverso la membrana. In altre parole, è il punto in cui la forza del gradiente di concentrazione è bilanciata dalla forza del gradiente elettrico.

La membrana cellulare è selettivamente permeabile, ovvero permette il passaggio di alcuni ioni, ma non di altri. Per esempio, una membrana permeabile solo al potassio permetterebbe solo il passaggio di ioni potassio, non di altri ioni.

Se una membrana fosse permeabile solo al potassio, il potenziale di membrana sarebbe uguale al potenziale di equilibrio del potassio. Questo perché il potassio sarebbe l'unico ione a muoversi liberamente attraverso la membrana, determinando il potenziale di membrana.

La forza di conduzione ionica è la forza che spinge un ione a muoversi attraverso la membrana. Questa forza è determinata dalla differenza tra il potenziale di membrana e il potenziale di equilibrio di quell'ione.

Quando il potenziale di membrana è uguale al potenziale di equilibrio di uno ione specifico, la forza di conduzione ionica è zero. Ciò significa che quell'ione non si muove attraverso la membrana.

Se il potenziale di membrana è più negativo del potenziale di equilibrio, la forza di conduzione ionica è positiva. Ciò significa che l'ione viene spinto verso l'interno della cellula.

Il potenziale di membrana a riposo è diverso dal potenziale di equilibrio di ciascun ione. Questo perché la membrana cellulare è permeabile a più ioni, e il potenziale di membrana è determinato dal movimento combinato di tutti questi ioni.

Questo processo si verifica quando la membrana cellulare raggiunge un potenziale di membrana positivo, generalmente intorno a +40 mV. Questo evento segna il punto di massima depolarizzazione e rappresenta il picco del potenziale d'azione.

In questa fase, i canali del sodio voltaggio-dipendenti si aprono rapidamente, permettendo all'afflusso di ioni sodio nella cellula. Questo afflusso porta ad una depolarizzazione più rapida della cellula.

Questo periodo rappresenta l'inversione rapida della polarizzazione della membrana, passando da uno stato negativo ad uno positivo. Questo processo è spinto dall'ingresso continuo di ioni sodio nella cellula

Questa fase è definita dalla chiusura dei canali del sodio e dall'apertura dei canali del potassio voltaggio-dipendenti. L'uscita di potassio dalla cellula porta ad una progressiva ripolarizzazione della membrana.

Dopo la fase discendente, la membrana cellulare può diventare leggermente più negativa del suo stato di riposo. Questo fenomeno si chiama iperpolarizzazione ed è causato dalla continua fuoriuscita di ioni potassio dalla cellula.

Quando il neurone raggiunge il potenziale di equilibrio di K+ (circa -80mV), c'è una forza molto forte che spinge Na+ all'interno della cellula, dato che il potenziale di membrana è molto diverso dal potenziale di equilibrio di Na+ (+62mV). Questa forza spinge il Na+ a entrare nella cellula, causando una depolarizzazione.

Fase del potenziale d'azione in cui i canali del K+ si aprono e il K+ esce dalla cellula, portando il potenziale di membrana verso il potenziale di equilibrio di K+ (circa -80mV). È una fase di ritorno al potenziale di riposo.

Fase del potenziale d'azione in cui i canali del Na+ si aprono e il Na+ entra nella cellula, causando un aumento del potenziale di membrana. Questo porta il potenziale di membrana a diventare più positivo.

Il valore della differenza di potenziale tra il potenziale di membrana e il potenziale di equilibrio di un particolare ione. Determina l'intensità della forza elettrochimica che spinge gli ioni attraverso la membrana.

La variazione del potenziale di membrana che si verifica in un neurone quando viene stimolato. È un'onda di depolarizzazione che si propaga lungo l'assone.

La fase del potenziale d'azione in cui la membrana torna al suo potenziale di riposo. È caratterizzata dalla chiusura dei canali del Na+ e dall'apertura dei canali del K+.

Un canale ionico che si apre e si chiude in risposta a variazioni del potenziale di membrana. Questi canali sono essenziali per la generazione e la propagazione del potenziale d'azione.

L'espressione matematica che descrive il flusso di corrente ionica attraverso la membrana cellulare. Dipende dalla conduttanza dei canali ionici e dalla differenza di potenziale tra il potenziale di membrana e il potenziale di equilibrio dell'ione.

La misura della facilità con cui gli ioni possono fluire attraverso la membrana. È determinata dal numero di canali ionici aperti.

Il periodo refrattario assoluto è la fase dopo un potenziale d'azione durante la quale la membrana non può generare un altro potenziale d'azione, indipendentemente da quanto forte sia lo stimolo. Questo perché i canali del sodio sono inattivi e non possono essere riattivati subito.

Il periodo refrattario relativo è la fase dopo il periodo refrattario assoluto durante la quale la membrana può generare un potenziale d'azione, ma solo se lo stimolo è più forte del normale. Questo perché la membrana è ancora iperpolarizzata e richiede una maggiore depolarizzazione per raggiungere la soglia di attivazione.

La massima frequenza di scarica di un neurone è limitata dal periodo refrattario assoluto, che impedisce alla membrana di generare potenziali d'azione continuamente. La frequenza massima è di circa 500-1000 impulsi al secondo (1000 Hertz).

Il potenziale d'azione è una risposta "tutto o nulla", ovvero se si genera un potenziale d'azione, questo avrà la stessa ampiezza, indipendentemente dalla forza dello stimolo che lo ha generato.

Il potenziale d'azione ha sempre la stessa ampiezza, circa +40mV, indipendentemente dall'intensità dello stimolo che lo ha generato. Questo significa che non è l'ampiezza del potenziale d'azione che codifica l'intensità dello stimolo, ma la sua frequenza.

L'intensità di uno stimolo è codificata dalla frequenza di scarica dei potenziali d'azione. Uno stimolo più forte genera una frequenza più elevata di potenziali d'azione, mentre uno stimolo più debole genera una frequenza più bassa.

Il periodo refra