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Dentro de los contenidos de la PSU de biología, se encuentran los temas que tratan sobre la naturaleza electroquímica del impulso eléctrico. Para contestar correctamente preguntas de esta categoría, es necesario tener ciertos conceptos muy claros que tienen que ver con los potenciales bioeléctricos y la trasmisión sináptica.
Cuando en una sinapsis se libera un neurotransmisor que promueve la apertura de canales de K+ en la membrana postsináptica, ocurrirá
A) hiperpolarización de la membrana postsináptica.
B) despolarización de la membrana postsináptica.
C) elevación de la concentración de Ca2+ en la terminal presináptica.
D) reducción de la concentración de Ca2+ en la terminal presináptica.
E) hiperpolarización de la membrana presináptica.
La liberación de neurotransmisor es presináptica, por esto sabemos que los efectos de este neurotransmisor son postsinápticos. Por esto podemos descartar inmediatamente las alternativas C, D y E, ya que, todas ellas se refieren a efectos presinápticos.
Para decidir entre las restantes alternativas, es necesario comprender el origen del potencial de membrana y cómo las corrientes iónicas de membrana lo modifican.
El valor del potencial de membrana depende de:
- los gradientes iónicos, o concentraciones a ambos lados de la membrana, que son mantenidos constantes principalmente por efecto de la bomba de Sodio Potasio (Na+/K+).
- la permeabilidad iónica selectiva de la membrana. En reposo, normalmente la membrana plasmática contiene gran cantidad de canales de K+ abiertos, lo que la hace muy permeable. Además, la concentración de K+ es mayor en el citoplasma que en el medio extracelular.
Tenemos entonces una membrana muy permeable al K+ y además el gradiente de ese ión está apuntando hacia afuera, los iones K+ salen de la célula. Al salir, llevan su carga positiva y dejan su contracarga, o carga negativa. Como resultado de esto tenemos la separación de cargas entre el interior y el exterior de la célula.
De acuerdo a lo anterior, el interior de la célula presentará un déficit de cargas positivas con respecto al medio exterior. Por esto, el compartimiento intracelular será negativo respecto del extracelular. A esta separación de cargas a ambos lados de la membrana se la denomina diferencia de potencial eléctrico de la membrana o, simplemente, potencial de membrana.
Los gradientes iónicos se mantienen relativamente constantes, entonces, el valor del potencial de membrana es principalmente controlado por la permeabilidad iónica de la membrana. Si la permeabilidad para K+ aumenta, entonces la membrana permitirá mayor salida de K+, lo que implica mayor salida de cargas positivas y, por lo tanto, hiperpolarización de la membrana (alternativa A).