Quando il neurone non è eccitato, si registra una differenza di potenziale tra il versante interno e quello esterno della membrana plasmatica, con l’interno carico negativamente rispetto all’esterno. Questa differenza di potenziale prende il nome di potenziale di membrana a riposo e nei neuroni ha un valore di circa -70 mVolt.
“MyJoVE Corporation. (2022). Capitolo 18: Sistema nervoso. 18.8: Il potenziale della
membrana a riposo [Online]. JoVE Education, Core Biology.
Disponibile su:
https://app.jove.com/it/science-education/v/10845/the-resting-membrane-potential”.
Il potenziale di riposo dipende dalla diversa concentrazione degli ioni tra l’interno e l’esterno della cellula. Gli ioni principalmente coinvolti nella genesi del potenziale di riposo sono gli ioni sodio (Na+) e gli ioni potassio (K+). Nel citoplasma la concentrazione di ioni potassio è più alta rispetto allo spazio extracellulare, mentre quella di ioni sodio è più bassa. L’inverso si verifica nello spazio extracellulare, dove la concentrazione di ioni sodio è più alta che all’interno della cellula, e quella di ioni potassio è più bassa.
Queste diverse concentrazioni ioniche sui due versanti della membrana sono mantenute attivamente dalla pompa sodio-potassio, una proteina transmembrana di trasporto che trasferisce tre ioni sodio fuori dalla cellula e due ioni potassio dentro la cellula, contro il loro gradiente elettrochimico. L’energia necessaria per il trasferimento contro gradiente deriva dall’idrolisi dell’ATP operata dalla pompa stessa.
Gli ioni non possono attraversare liberamente il doppio strato fosfolipidico della membrana plasmatica, ma devono utilizzare trasportatori (come la pompa sodio-potassio), o canali ionici, cioè proteine transmembrana che formano un poro acquoso attraverso la membrana.
L’apertura di un canale ionico può essere controllata in vario modo (variazione di potenziale, fosforilazione, legame con un ligando, ecc.)