¿Qué produce el potencial positivo en la luz del asa de Henle ascendente gruesa?

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En el Asa Ascendente Gruesa de Henle tiene lugar la difusión paracelular de ciertos solutos como el magnesio y el calcio. Tal difusión es el resultado del potencial de luz positivo.

Mirando la imagen de arriba de "fisiología de Berne & Levy", ambos lados deberían producir una carga similar al cancelar las cargas. No entiendo qué produce exactamente el potencial positivo en el lado del lumen.

Creo que el pie de foto intenta explicarlo refiriéndose a las diferencias de conductividad entre la membrana apical y la basal, pero no pude entender cómo llegaron a esa conclusión.

Respuestas (1)

¡No prestes atención a la estequiometría de las bombas, eso solo te engañará! La carga se debe al movimiento pasivo a través de canales abiertos. Esto se muestra como los "tubos amarillos" con líneas de puntos en el diagrama. Los estudiantes de neurociencia a menudo se confunden con algo muy similar, ya que el potencial de reposo de las neuronas (así como el voltaje durante los potenciales de acción) se determina de la misma manera.

La explicación está en el texto del pie de foto, citando su figura:

Debido a que la membrana apical es conductora principalmente de K+, el voltaje de la membrana apical es más negativo que el voltaje de la membrana basolateral, que es conductora de K+ y Cl-.

La otra información que falta es que el espacio exterior es (relativamente) bajo en potasio. Eso significa que, dado un camino disponible para que el potasio se difunda a través de la membrana, habrá un flujo neto de potasio fuera de la célula. Ese flujo hace que se desarrolle una carga negativa en el interior, porque el potasio que se difunde tiene una carga positiva. Muy pocos iones tienen que moverse para desarrollar un potencial biológicamente relevante (consulte las explicaciones en otras respuestas que involucran neuronas: https://biology.stackexchange.com/a/76167/27148 y https://biology.stackexchange.com/a/ 57066/27148 ), por lo que puede tratar las concentraciones de iones como si no cambiaran (y lo serán, hasta una fracción de un punto porcentual) a pesar de este movimiento.

Con cierto voltaje, la carga negativa dentro de la celda contrarrestará el movimiento del potasio, por lo que no es un flujo constante de flujo de potasio, es más un goteo de mantenimiento. Puede calcular este "voltaje de inversión/equilibrio" utilizando la ecuación de Nernst .

Cuando se involucran múltiples especies de iones, la ecuación a usar es la ecuación de Goldman , que está relacionada con la ecuación de Nernst, pero involucra una ponderación relativa de diferentes iones por sus concentraciones y permeabilidades. Como en la descripción del libro de texto, agregar conductancia de cloruro hace que la membrana basolateral sea menos negativa que si solo hubiera una conductancia de potasio, porque el cloruro sale de la célula a medida que el interior se vuelve más negativo.

Pero, ¿qué hace que el potencial de la luz sea positivo en relación con el espacio extracelular en el lado basolateral? como se muestra en la imagen, la difusión paracelular está impulsada por esa diferencia de potencial. sí, el cloruro sale por el lado basolateral, pero mirando el resto de los transportadores parece que las cargas deberían equilibrarse en cada lado de la celda. ¿Me estoy perdiendo de algo?
@OmarShahaltough Lea la explicación en mi respuesta; no hagas caso al movimiento que muestran las bombas y co-transportadores, eso no importa.
Lo siento si no entendí bien, pero parece que no entiendo dos cosas: 1. la relevancia del potencial dentro de la célula cuando se trata del potencial fuera de la célula, y 2. ¿Qué significa exactamente "hace que la membrana basolateral sea menos negativa"? ?
@OmarShahaltough Todos los potenciales son relativos; el potencial dentro de la membrana y el potencial fuera de ella son iguales, pero de signo opuesto. La membrana apical (lado izquierdo) tiene un gradiente eléctrico que es más negativo en el interior, por lo que atrae carga positiva. La membrana basolateral es la que está en el lado derecho del diagrama; dado que el cloruro puede moverse libremente en ese lado, no hay el mismo gradiente negativo en la celda. Si los suma en serie, el resultado neto es un bombeo de iones positivos desde el lado izquierdo hacia el derecho (difusión paracelular).
¿Qué produce el potencial positivo en la luz del asa de Henle ascendente gruesa?
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