Por que o potencial de Nernst do potássio é negativo?

Na célula [K⁺] é maior do que do lado de fora. Para um cátion (z = +1) o logaritmo da razão fora/dentro é negativo, então E_K < 0 — a ordem típica é cerca de −90 mV.

Em que a equação de Goldman–Hodgkin–Katz difere da de Nernst?

Nernst dá o equilíbrio de um só íon. Goldman–Hodgkin–Katz pondera vários íons pelas permeabilidades e dá a tensão em que a corrente total é quase nula — uma estimativa do repouso se estão abertos K⁺, Na⁺ e Cl⁻.

Por que as concentrações de cloreto não estão nos controles?

Para não sobrecarregar o painel. No denominador entram [Cl]ᵢ e [Cl]ₒ didáticos fixos; muda-se a permeabilidade relativa P_Cl.

Equação de Nernst

Q: Em que a equação de Goldman–Hodgkin–Katz difere da de Nernst?

Nernst dá o equilíbrio de um só íon. Goldman–Hodgkin–Katz pondera vários íons pelas permeabilidades e dá a tensão em que a corrente total é quase nula — uma estimativa do repouso se estão abertos K⁺, Na⁺ e Cl⁻.

Q: Por que as concentrações de cloreto não estão nos controles?

Para não sobrecarregar o painel. No denominador entram [Cl]ᵢ e [Cl]ₒ didáticos fixos; muda-se a permeabilidade relativa P_Cl.

E_K e E_Na pela equação de Nernst a partir das concentrações de dentro e de fora; estimativa do potencial de repouso pela equação de Goldman–Hodgkin–Katz.

Cl⁻ com concentrações de demonstração fixas; ajuste P_K : P_Na : P_Cl.

Gráficos

Sobre o modelo

A equação de Nernst é a tensão de equilíbrio numa membrana semipermeável para um só íon: E = (RT/zF) ln([fora]/[dentro]). Para K⁺ e Na⁺ ela fica fixada pelas concentrações dos dois lados da membrana. Se vários íons atravessam, o potencial de repouso se estima pela equação de Goldman–Hodgkin–Katz: uma combinação das concentrações ponderada pelas permeabilidades relativas P_K, P_Na, P_Cl. Os controles de [K]ₒ e P_Na mostram o deslocamento de V_m; o gráfico — V_m ao varrer a permeabilidade relativa do sódio. O cloreto entra com concentrações didáticas fixas, para o denominador da equação ficar bem definido. É uma estimativa de corrente nula, não a dinâmica dos canais de Hodgkin–Huxley.

Para quem: Biofísica e fisiologia de faculdade: potencial de repouso, equação de Nernst, permeabilidades.

Conceitos-chave

equação de Nernst
equação de Goldman–Hodgkin–Katz
potencial de repouso
permeabilidade da membrana
potencial de equilíbrio do potássio
potencial de equilíbrio do sódio

Como funciona

Nernst: E = (RT/zF) ln(a_fora/a_dentro) para K⁺ e Na⁺. O repouso — equação de Goldman–Hodgkin–Katz com P_K, P_Na, P_Cl relativos. Na tela, E_K, E_Na e V_m; o gráfico — varredura de V_m em P_Na. Cloreto com concentrações didáticas fixas.

Perguntas frequentes

Por que o potencial de Nernst do potássio é negativo?: Na célula [K⁺] é maior do que do lado de fora. Para um cátion (z = +1) o logaritmo da razão fora/dentro é negativo, então E_K < 0 — a ordem típica é cerca de −90 mV.
Em que a equação de Goldman–Hodgkin–Katz difere da de Nernst?: Nernst dá o equilíbrio de um só íon. Goldman–Hodgkin–Katz pondera vários íons pelas permeabilidades e dá a tensão em que a corrente total é quase nula — uma estimativa do repouso se estão abertos K⁺, Na⁺ e Cl⁻.
Por que as concentrações de cloreto não estão nos controles?: Para não sobrecarregar o painel. No denominador entram [Cl]ᵢ e [Cl]ₒ didáticos fixos; muda-se a permeabilidade relativa P_Cl.

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