a) O que acontece com a diferença de potencial observada?

Observando a tabela acima, notamos que a relação entre o número de canais de potássio e de sódio abertos influenciam diretamente o valor da diferença de potencial (isso porque cada vez que mudamos essa relação, achamos um novo valor para a ddp).

Com isso, concluímos que há uma tendência para que o potássio saia da célula e que o sódio entre nela, devido principalmente ao potencial eletroquímico gerado pelas diferentes concentrações desses íons nos meios intra e extracelulares.

Numa primeira parte da simulação, mantivemos constante o número de canais de sódio abertos, variando somente o número de canais de potássio abertos. Verificamos que quanto mais canais de potássio são abertos, menor é a ddp. Isso ocorre porque a ddp é conseqüência direta do potencial eletroquímico existente entre o interior e exterior da célula. O potencial eletroquímico, por sua vez, é conseqüência direta da concentração de íons no interior e exterior da célula. Tanto o sódio quanto o potássio são cátions monovalentes. Portanto, o potencial gerado será fruto do saldo de íons que entram ou saem. Ou seja, enquanto houver mais íons entrando que saindo, a ddp será positiva (e quanto maior o saldo, maior a ddp). Quando houver mais íons saindo que entrando, a ddp será negativa (e quanto maior o saldo, mais negativa será a ddp). A segunda parte do experimento confirma esses resultados porque mantivemos fixo o número de canais de potássio abertos. Assim, o número de íons que saía da célula era constante. À medida em que abríamos mais canais de sódio, aproximávamo-nos cada vez mais do equilíbrio porque o número de íons que entrava era cada vez mais próximo do número que saía.

A condição de equilíbrio ocorre quando abrimos o mesmo número de canais de sódio e de potássio. Nessa condição o número de íons que entra é igual ao número que sai. Portanto não há potencial eletroquímico e, assim, a ddp é igual a zero.

A observação desse fato nos permitiu chegar a uma última conclusão: os canais de sódio e de potássio transferem íons com a mesma velocidade; ou seja, ambos os canais transferem a mesma quantidade de íons num intervalo determinado de tempo. Somente nessas condições chegamos ao equilíbrio com o mesmo número de canais de sódio e potássio abertos.

b) Por que, no computador, o canal de sódio aparece com um sinal negativo à esquerda e o de potássio à direita?

Os íons de sódio e de potássio possuem carga positiva. Portanto, o deslocamento de qualquer um deles implica o deslocamento também de uma carga positiva. Como já foi dito na questão anterior, a tendência para um íon de sódio é entrar na célula, enquanto que o íon de potássio tende a sair dela (devido às concentrações desses íons nos meios intra e extracelulares e ao conseqüente potencial eletroquímico gerado por elas). O esquema do computador mostra o deslocamento de cargas que ocorre quando um ou outro canal é aberto.

No caso do canal de sódio, o sinal positivo à direita deste indica que a carga se desloca para o interior da célula, provocando um aumento da concentração das cargas positivas em seu interior. O sinal negativo à esquerda desse mesmo canal indica que, por causa do deslocamento do íon, o lado externo da célula fica com predomínio de caráter negativo, apesar de não haver migração de nenhuma partícula carregada negativamente (o lado externo fica relativamente negativo, com a migração dos íons).

Para o canal de potássio, o raciocínio é o mesmo, porém, como esse íon tende a sair da célula, o exterior é que fica positivamente carregado enquanto que do lado externo predomina o caráter negativo.