03 - POTENCIAL DE MEMBRANA EM REPOUSO

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<p>POTENCIAL DE MEMBRANA EM REPOUSO</p><p>1. A equação de Nernst possibilita calcular o potencial de equilíbrio de um íon, este potencial seria o potencial de repouso da membrana, caso a mesma fosse permeável apenas a um íon. Quais são os fatores que interferem na determinação deste potencial?</p><p>Os fatores que interferem na determinação do potencial de equilíbrio de um íon, conforme a equação de Nernst, são a concentração do íon dentro e fora da célula, a temperatura (em Kelvin), a valência do íon e a constante de Faraday. A concentração define o gradiente do íon, a temperatura afeta a energia cinética dos íons, a valência altera a magnitude do potencial, e a constante de Faraday representa a carga de um mol de elétrons.</p><p>2. No potencial de repouso dos neurônios, que fluxos iônicos estão ocorrendo e respectivamente, quais as estruturas da membrana envolvidos nestes eventos?</p><p>No potencial de repouso dos neurônios, o íon potássio (K⁺) sai da célula e o íon sódio (Na⁺) entra, ambos conforme seus gradientes de concentração. A saída de K⁺ é principalmente através dos canais vazantes de potássio, que estão sempre abertos, enquanto a entrada de Na⁺ ocorre através dos canais de sódio, que têm menor permeabilidade. A maior permeabilidade da membrana ao K⁺ em comparação com o Na⁺ faz com que mais cargas positivas saiam da célula, resultando em um potencial de membrana negativo. A bomba Na⁺/K⁺-ATPase ajuda a manter a alta concentração de K⁺ dentro da célula e a baixa concentração de Na⁺ fora da célula, o que é essencial para o potencial de repouso. O movimento de Cl⁻ também contribui para estabilizar o potencial de repouso, mas sua influência é menor comparada com a de K⁺ e Na⁺.</p><p>3. Explique por que o potencial de membrana em repouso dos neurônios está mais próximo do potencial de equilíbrio do potássio que do sódio.</p><p>O potencial de membrana em repouso dos neurônios está mais próximo do potencial de equilíbrio do potássio porque a membrana é muito mais permeável ao K⁺ do que ao Na⁺; devido à maior quantidade de canais vazantes de potássio abertos em repouso.</p><p>4. O cianeto é um veneno metabólico que bloqueia a respiração celular. Na presença desta droga o que acontece com o potencial de membrana em repouso.</p><p>Na presença de cianeto, que inibe a respiração celular, a produção de ATP é reduzida, afetando a função da bomba de sódio e potássio (Na⁺/K⁺-ATPase). Com menos ATP disponível, a bomba não consegue manter efetivamente o gradiente de íons Na⁺ e K⁺, resultando em uma diminuição da capacidade da célula de manter o potencial de repouso. Isso pode levar a uma despolarização da membrana e à perda da estabilidade do potencial de repouso.</p><p>5. Qual a importância do balanço eletrolítico para a sinalização neuronal?</p><p>O balanço eletrolítico é crucial para a sinalização neuronal porque assegura a manutenção do potencial de repouso e a geração de potenciais de ação. Níveis adequados de íons como sódio (Na⁺) e potássio (K⁺) são essenciais para a polarização e despolarização da membrana neuronal, possibilitando a transmissão eficiente de sinais elétricos. Além disso, o balanço eletrolítico influencia a função muscular e cardíaca, regula a distribuição de água no corpo e é vital para a excitabilidade neuronal e a transmissão sináptica.</p><p>6. Descreva detalhadamente a atuação ATPase Na+/K+ no potencial de repouso.</p><p>A ATPase Na⁺/K⁺, ou bomba de sódio-potássio, é essencial para manter o potencial de repouso da célula. Ela transporta três íons Na⁺ para fora da célula e dois íons K⁺ para dentro, contra seus gradientes de concentração, utilizando energia da hidrólise de ATP. Esse processo mantém baixas concentrações de Na⁺ e altas concentrações de K⁺ no interior da célula, o que é fundamental para a estabilidade do potencial de repouso. A bomba é uma proteína integral da membrana com subunidades responsáveis pela ligação de Na⁺ e K⁺ e pela fosforilação do ATP, garantindo o equilíbrio iônico e o funcionamento adequado das células.</p><p>7. Como estão direcionados os gradientes químico e elétrico dos íons sódio e potássio no potencial de membrana em repouso?</p><p>No potencial de membrana em repouso, o gradiente químico do sódio (Na⁺) direciona o íon para dentro da célula, enquanto o gradiente elétrico também atrai o Na⁺ para dentro. Já o potássio (K⁺) possui um gradiente químico que o força para fora da célula, mas o gradiente elétrico o atrai para dentro. Os íons se movem conforme seus gradientes através de canais específicos, gerando uma separação de cargas que estabelece o potencial de repouso.</p><p>8. Como é mantido o potencial de repouso dos neurônios?</p><p>O potencial de repouso dos neurônios é mantido pela combinação da alta permeabilidade da membrana ao potássio (K⁺) e pela ação da bomba de sódio-potássio (Na⁺/K⁺-ATPase). A saída contínua de K⁺ através dos canais vazantes de potássio, que estão sempre abertos, cria uma carga negativa no interior da célula. Ao mesmo tempo, a bomba ativa transporta três íons Na⁺ para fora da célula e dois íons K⁺ para dentro, mantendo os gradientes de concentração e ajudando a estabilizar o potencial de repouso. A permeabilidade preferencial ao K⁺ em relação ao Na⁺ faz com que o potencial de repouso esteja mais próximo do potencial de equilíbrio do K⁺.</p><p>9. Identifique a alternativa que melhor responde a questão. Quanto ao gradiente eletroquímico dos íons nas células excitáveis, no potencial de membrana em repouso:</p><p>a) O gradiente químico e elétrico do potássio têm direções iguais.</p><p>b) O gradiente elétrico do sódio é direcionado para fora da célula e o químico para dentro da célula.</p><p>c) O gradiente elétrico do sódio é influenciado pela concentração de potássio intracelular.</p><p>d) O gradiente elétrico e o químico do potássio são para fora da célula.</p><p>e) O gradiente eletroquímico do potássio é para fora da célula.</p><p>· O gradiente eletroquímico é a combinação de dois fatores: o gradiente químico (diferença de concentração) e o gradiente elétrico (diferença de carga).</p><p>Gradiente químico: Dentro da célula, há uma concentração alta de potássio (K⁺), e fora da célula, a concentração é baixa. O potássio tende a sair da célula para equilibrar as concentrações (isso empurra o potássio para fora).</p><p>Gradiente elétrico: Dentro da célula, a carga é negativa. Como o potássio é positivo, a carga negativa dentro da célula tende a atrair o potássio para dentro.</p><p>Mas o gradiente químico (a força que empurra o potássio para fora) é mais forte do que o gradiente elétrico (que tenta manter o potássio dentro). Assim, no total, o gradiente eletroquímico faz com que o potássio tenda a sair da célula.</p><p>10. Assinale o item que melhor completa a sentença corretamente: No potencial de membrana em repouso os íons sódio e potássio...</p><p>a) Estão em equilíbrio eletroquímico da membrana.</p><p>· No potencial de membrana em repouso, a célula alcança um equilíbrio onde o movimento dos íons sódio (Na⁺) e potássio (K⁺) para dentro e para fora da célula é equilibrado. Isso significa que as forças que puxam os íons para dentro ou para fora da célula estão balanceadas.</p><p>· Íons Sódio e Potássio:</p><p>Sódio (Na⁺): Normalmente está mais concentrado fora da c��lula e tende a entrar.</p><p>Potássio (K⁺): Normalmente está mais concentrado dentro da célula e tende a sair.</p><p>· Equilíbrio Eletroquímico:</p><p>Dentro da célula, a carga é negativa, o que atrai o potássio (positivo) para dentro e repele o sódio (positivo) para fora.</p><p>Quando está em repouso a célula alcança um ponto onde a quantidade de sódio e potássio que entra e sai é equilibrada, resultando em um estado de equilíbrio eletroquímico.</p><p>b) Não saem nem entram na célula.</p><p>c) O potássio entra passivamente pelos canais vazantes de potássio.</p><p>d) O potássio entra passivamente pela bomba de sódio e potássio.</p><p>e) O sódio sai passivamente pela bomba de sódio e potássio.</p>