potenziale di membrana
potenziale di membrana
Differenza di potenziale che si crea quando due soluzioni elettrolitiche, a contatto, sono separate da una membrana semipermeabile, ovvero permeabile a una sola specie ionica. In queste condizioni tra le due facce della membrana si instaura una differenza di potenziale Em, che può dare luogo a un lavoro elettrico compiuto dagli ioni che attraversano la membrana in grado di compensare il lavoro osmotico dovuto alla differenza di concentrazione. Il potenziale di membrana si può esprimere mediante la seguente relazione:
dove T è la temperatura, R la costante dei gas e F la costante di Faraday. Ci indica l’attività della specie ionica i, che attraversa la membrana, rispettivamente nelle soluzioni 1 e 2. Il potenziale di membrana, detto anche potenziale cellulare, è molto utilizzato in biofisica e in biochimica. Le cellule dei tessuti eccitabili presentano una determinata differenza di potenziale tra l’interno e l’esterno della membrana cellulare dell’ordine dei 100 mV, essendo la parte esterna positiva, che consente tra le altre cose la propagazione degli impulsi elettrici. Le membrane cellulari dispongono di canali ionici in grado di lasciar passare in modo selettivo solo alcuni ioni; il gradiente di concentrazione degli ioni fra interno ed esterno della cellula è determinato da un meccanismo attivo che trasporta gli ioni contro il gradiente naturale. Grazie al gradiente di concentrazione, si genera la differenza di potenziale che è misurabile applicando due microelettrodi collegati tra loro e a un galvanometro, applicabili all’interno e all’esterno della cellula.