POTENCIAL DE LAMEMBRANA

ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA CELULAR.

Bicapa lipdica(Fosfatidilcolina)

Permeabilidad muy baja para los iones. Mantiene la fluidez y estabiliza la membrana celular. Funcionan como receptor o antgeno. Canales inicos.

El colesterol

Los glucolpidos

Protenas integrales.

TIPOS DE TRANSPORTE A TRAVS DE LA MEMBRANA CELULAR.

Transporte Pasivo.

Difusin simple

Utiliza energa de la cintica de la materia. Utiliza energa de la cintica de la materia.

Difusin facilitada.

Transporte Activo.

Primario.

Utiliza energa de la hidrlisis directa del ATP. Utiliza energa de los gradientes de concentracin.

Secundario.

DIFUSIN SIMPLE LEY DE FICK DE LA DIFUSIN

J=J : C : A : D : T :

C.A.D TSolubilidad PM

Tasa neta de difusin Gradiente de concentracin rea de superficie de la membrana Coeficiente de difusin Espesor de la membrana

LEY DE FICKA mayor gradiente de concentracin mayor difusin. A mayor rea , mayor difusin. A menor peso molecular, mayor coeficiente de difusin y mayor difusin a travs de la membrana. A menor espesor de la membrana, mayor difusin.

DIFUSIN A TRAVS DE CANALES PROTEICOS

Caractersticas de los canalesSon protenas integrales Son selectivos para uno o varios iones

Dimetro del canal Forma del canal Carga elctrica en la superficie interna

Poseen compuertas para controlar la permeabilidad

CLASIFICACIN DE CANALES INICOS (reposo)Pasivos o de fuga: estn abiertos en reposo Activos: estn cerrados en reposo y se abren por efecto de voltaje, de un ligando o por un estmulo mecnico)

CLASIFICACIN DE CANALES INICOS DE ACUERDO CON EL MECANISMO DE CONTROL DE APERTURA Y CIERRE

Ligando

Intracelular Extracelular

Fosforilacin Voltaje Estiramiento

DIFUSIN FACILITADAPROTENA DE TRANSPORTE:

No depende del metabolismo energtico. No la afectan los inhibidores metablicos. Transporta a favor del gradiente Llega a una velocidad mxima de difusin = Vmax (cintica de saturacin). Algunas sustancias que utilizan este transporte: Glucosa y a.a.

TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO Utiliza

energa de la hidrlisis de ATP. Mueve los solutos en contra de gradiente Es electrognica.

TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO

CotransporteDesplazamiento de dos solutos en la misma direccin. Casi todos incluyen al Na+ El movimiento del Na+ hacia el interior de la clula permite la entrada de otro soluto.

Contratransporte

Desplazamiento de dos solutos en direccin contraria.

POTENCIAL DE MEMBRANAEs

la diferencia de potencial generada cuando un in se difunde siguiendo su gradiente de concentracin. No genera cambios en la concentracin del in.

POTENCIAL DE EQUILIBRIODada una diferencia de concentracin y una membrana semipermeable, se genera una diferencia de potencial (potencial de difusin). La carga que se transporta a un lado de la membrana retarda y luego detiene la mayor difusin del in. El POTENCIAL DE EQUILIBRIO se opone o equilibra exactamente a la tendencia de la difusin de un in a seguir la diferencia de concentracin.

POTENCIAL DE EQUILIBRIO Se

calcula mediante la Ecuacin de NERNST E = -2.3 RT log 10 (Ci) zF (Ce) 2.3 RT/F = cte. 60 mV a 37 oC Z = carga del inEn el potencial de equilibrio, el flujo neto de iones a travs de la membrana es cero.

POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO (DE -50 A -90 MV)Es la diferencia de potencial entre el exterior y el interior de la clula en reposo. Es el potencial promedio debido a la difusin de todos los iones que pueden atravesar la membrana.

Porqu

es negativo??

POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSOPORQU ES NEGATIVO?? La

membrana en reposo es de 20 a 100 veces ms permeable al K+ que a los otros iones.El K+ se mueve del LIC al LEC y deja un exceso de cargas negativas hacia el lado citoplasmtico de la membrana celular.

La

bomba de Na+/K+ genera negatividad adicional (5 a 20%).

CANALES INICOS Son

vas celulares con filtros de selectividad y con compuertas que los ponen en estados conformacionales funcionales diferentes:

REPOSO: cerrado, pero disponible para su apertura por estmulos qumicos o elctricos. ACTIVADO: abierto, permite el paso de una corriente inica. INACTIVADO: cerrado, y NO disponible para su abertura

CAMBIOS EN EL POTENCIAL DE MEMBRANA. DEFINICIONES DEPOLARIZACION:

de -90 mV hacia O mV (menos polarizado) UMBRAL: nivel de potencial donde suficiente depolarizacin ha ocurrido para generar un potencial de accin. REPOLARIZACION: el potencial vuelve de O mV hacia -90 mV (se polariza de nuevo) HIPERPOLARIZACION: el potencial se vuelve ms negativo (se polariza) que el potencial de reposo

el potencial cambia

POTENCIAL DE ACCIN+50 mV 0 depolarizacin -50 repolarizacin umbral

hiperpolarizacin -100 0 1 2 msec

CAMBIOS DE NA+ Y K+ DURANTE ELPOTENCIAL DE ACCIN

Un potencial de accin se refiere a la serie de cambios de potencial DEPOLARIZACION:

Se abren las compuertas m, se activan los canales de Na+, fluye Na+ hacia el LIC Se abren las compuertas n, se activan los canales de K+, fluye K+ hacia el LEC

REPOLARIZACION:

B LEC A LIC C

Na+

K+A

B Per. Refrac. Absoluto (*) Filtros de selectividad COMPUERTAS C Per. Refrac. Relativo

(*)

h m

n

LA IMPORTANCIA DEL K+Cambios de K+ en el LEC alteran el potencial de equilibrio y el potencial de reposo A < K+ en el LEC, > gradiente de concentracin Un potencial de equilibrio ms (-), hiperpolarizacin A ms (-) el potencial de equilibrio Ms (-) el potencial de reposo

LA IMPORTANCIA DEL K+Porqu una disminucin del K+ en el LEC provocara debilidad muscular?

Porque el potencial de reposo se encontrara mucho ms lejos del UMBRAL, lo que retrasara el inicio del potencial de accin.

PORQU SE ACTIVAN LOS CANALES DE NA+ ANTES DE LOS DE K+ ENRESPUESTA AL ESTMULO DE DEPOLARIZACIN?

PORQU SE ACTIVAN LOS CANALES DE NA+ ANTES DE LOS DE K+ EN RESPUESTA AL ESTMULO DE DEPOLARIZACIN?Porque

los canales de Na+ son ms sensibles al cambio de voltaje que los canales de K+ Los canales de Na+ se activan en presencia de potenciales de membrana ms negativos.

Potencial

de Reposo

CUANDO UNA NEURONA EST ENREPOSO PRESENTA UNA DIFERENCIA DE CARGA ELCTRICA ENTRE EL INTERIOR Y EL EXTERIOR DE LA CLULA NERVIOSA

BOMBA

DE SODIO-

POTASIO

La Bomba de SodioPotasio corresponde a un tipo de transporte activo, porque va en contra de una gradiente de concentracin, por lo tanto requiere energa (ATP) para su funcionamiento.

EN EL LADO EXTERNO

DE LA MEMBRANA HAY UNA

MAYOR CONCENTRACIN DE IONES SODIO Y CALCIO.

El sodio que est fuera de la clula tiende a entrar, sin embargo, los canales de sodio, durante el potencial de reposo estn generalmente cerrados.

Una protena de membrana llamada Bomba de Sodio-Potasio, transporta (devuelve) iones sodio hacia el exterior de la clula nerviosa.

Existe una entrada de sodio y una salida de potasio por efecto de la gradiente de concentracin. Pero esto amenaza a la membrana plasmtica de sacarla de su estado de reposo.

EN POCAS PALABRAS

Para conservar este potencial se requiere de la Bomba Sodio-Potasio, la cual saca de la clula 3 iones sodio por cada 2 iones potasio que ingresan, incrementando as la diferencia de potencial.

SECUENCIA

Reposo Apertura de canales de Na+ dependientes del estmulo Apertura de canales de Na+ dependientes de voltaje cierre de los canales de Na+ Apertura de canales de K+ dependientes de voltaje Cierre de canales de K+ dependientes de voltaje