PROPIEDADES BIOELECTRICAS Valeria Saavedra PROPIEDADES EELCTRICAS DE CELULAS • La membrana regula el paso de iones • Diferentes concentraciones tanto int como ext • Acumulación de carga crea un campo electrico • Campo electrico y gradiente de concentración crean Corrientes ionicas en membrana 01 Electricidad en celulas You can enter a subtitle here if you need it Propiedades electricas en celulas • • • Regulación del volumen celular Generacion de poteciales de acción en neuronas Leyes de electrostatica nos ayudarán a comprender mejor • • • Se debe tener en cuenta, las caras int y ext actúan independientemente de cada una, hasta que pasen al otro lado Lado externo: posee cargas (NA+), (Cl-), (K+) Lado interno: posee carga (K+), (Cl-) • Cada canal actua como una Resistencia (funciona como un peaje, regula entrada y salida de manera organizada) • Cuando se da el paso de iones para sus lados contrarios, afecta de manera inmediata la membrana • Se llena de carga (+) y (-) y sus caras se verán con la carga opuesta • Cara int: (-) (+) • Cara ext: (+) (-) • La membrana se cargue de energía para expandirlo 02 PROPIEDADES ELECTRICAS DE MEMBRANA Propiedades electricas de membrana • • • • Hay 3 términos importantes: gradiente electroquimico, fuerza química, fuerza electrica Gradiente electroquimico: dirige la difusion de iones por la membrana Fuerza química: gradiente de concentración del ion (+/-) Fuerza eléctrica: campo electrico en el movimiento del ion Membrana polarizada • • • • • Iones del ext de membrana (+) Iones del int de membrana (-) Cargas en equilibrio Na (ext) K (int) Canales ionicos y sus tipos Canal dependiente de voltaje: Si cambia el campo electrico Canal dependiente de ligando: Si se unen a su canal Canal mecanico: lo hace por sí mismo 03 Potenciales de membrana Potencial de reposo y potencial de acción POTENCIAL DE MEMBRANA • • • Diferencia de voltajes por la membrana por las diferentes cargas iónicas Reposo: no estimulo accion sí estimulo POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO • • • • • • (-70 MV) Carga negativa Canales de K abiertos, el K sale y se mantienen los AA , proteínas que son (-) Carga aniónica (-) No hay estimulo Si la célula baja mas de los (-70 mv) ¡apoptosis! CANALES DE NA Y K • • • • Con la ayuda de la bomba NA K Sale 3 NA Ingresa 2 K Esto ayuda a mantener la negatividad • • • • Neurona en reposo tiene gran parte de los canales cerrados Solo los de K están abiertos, salgan a favor del gradiente (adentro afuera): negativo Los canales de Na, solo se abren cuando hay un estimulo, no en reposo (-60 mv) ECUACION DE GOLDMAN • • • • • • • Em: voltaje de transmembrana o potencial de reposo K+: ion potacsio Na+: ion sodio Cl-: ion cloro P: permeabilidad de membrana al ion (K, Cl, Na) (X)e: concentración del ion en el ext (X)i: concentración del ion en int 04 POTENCIAL DE ACCIÓN POTENCIAL DE ACCION • • • • Es la excitación rápida que se auto propaga por toda la membrana Hay un estimulo Depende del Na Solo las células musculares y las neuronas tienen esta capacidad FASES DEL POTENCIAL DE ACCION 1. 2. 3. 4. 5. Hay estimulo Si pasa el umbral (-50 mv) de excitación, se abren canales de Na dependientes de voltaje: despolarización Cuando los canales de Na se inactivan hasta llegar al equilibrio, los canales de K dependientes de voltaje se abren y salen de la célula, y esto reduce su voltaje: Repolarizacion Los canales de K tienen mas voltaje que en el inicio (en reposo) y luego hay un rebote: hiperpolarización Los canales de Na y K dependientes de voltaje se cierran y luego vuelve todo al reposo y los canales de K mantiene abiertos para la negatividad Potencial de acción • • • Si se llega a sobreestimular (+60 mv) la célula entra en ¡apoptosis! Antes de que se de inicio al próximo potencial de acción hay dos fases Refractoria relativa y refractoria absoluta FASE DE REFRACTORIA ABSOLUTA • • • Absolutamente NO puede ocurrir otro potencial de acción Ya que los canales de sodio se están recuperando No responderá a ningún tipo de estimulación FASE DE REFRACTORIA RELATIVA • • • • Puede que si, puede que no ¿quien sabe? Aquí es donde Sí es posible y probable que haya otro potencial de acción Los canales de Na ya se están terminando de recuperar Solo ocurrirá el Potencial de acción si el estimulo es lo suficientemente fuerte para alcanzar el umbral PROPAGACION DEL P.A • • • • • • • La propagación no afecta ni disminuye la calidad de potencial de acción, la célula diana recibe el mismo impulso La longitud del axón tampoco afecta la propagación, gracias a las vainas de mielina (efecto saltatorio) La propagación se mueve siempre hacia un lado y esta actuará como un oleaje La velocidad de propagación dependerá del grosor del axón mielinizado La mielina es una capa de fosfolípidos que envuelven los axones El nodo de Ranvier (zona desnuda) se debe despolarizar y las mielinizadas lo evitan Las membranas no mielinizadas deben despolarizarse haciendo que la propagación sea muy lento 05 SINAPSIS SINAPSIS • • • • • • • La sinapsis es como el teléfono roto de las neuronas Mas chismosas que abuela de barrio Es un tipo de unión de las células nerviosas o con un órgano diana La comunicación es principalmente química como #1 y luego le sigue la eléctrica #2 Los neurotransmisores son las mensajeras que llevan y traen la info Un NT si da una acción (excitatorio) Un NT no da acción ni nada (inhibitorio) TIPOS DE NEURONAS SINAPSIS • • SNC: entre neuronas SNP: entre neuronas, tejido muscular, nervio periferico, glándulas, etc. • • • • Partes de una sinapsis 1) membrana pre sináptica 2) espacio/hendidura 3) membrana post sináptica 1 3 2 TIPOS DE SINAPSIS • • SINAPSIS QUIMICA SINAPSIS ELECTRICA SINAPSIS QUIMICA SINAPSIS ELECTRICA Posee vesículas sinápticas No posee vesículas sinápticas Necesita receptores No requiere receptores rápida inmediata neurotransmisores Corriente iónica Espacio sináptico amplio Resistencia eléctrica muy baja Dirección unilateral Dirección bidireccional Unión con membrana sináptica y post sináptica No hay continuidad sináptica, uniones Gap SINAPSIS ELECTRICA PASOS PARA LA SINAPSIS 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Llega el estimulo Las moléculas del NT son empaquetadas en vesículas membranosas que se concentran y atracan en la terminal presináptica La membrana presináptica se despolariza gracias al PA La despolarización provoca apertura de los canales de CA+2 dependientes de voltaje, dejando que los iones de CA+2 fluyan al interior de la terminal El incremento de CA+2 intracelular desencadena la fusión de vesículas con la membrana presináptica. El transmisor se libera hacia el espacio extracelular (cantidad de NT por vesícula) que se difunden por la hendidura sináptica Parte de las moléculas del transmisor se une a los receptores en la membrana post sináptica y los receptores activados liberan fenómenos post sinápticos como la apertura del canal iónico o la activación de una casca de señalización de la proteína G Las moléculas del transmisor se difunden alejándose de los receptores continua, hay una degradación enzimática o captación hacia las células. Es positivo o negativo? • • Si el interior de la célula se vuelve mas positivo: DESPOLARIZANTE Si el interior de la célula se vuelve mas negativo: HIPERPOLARIZANTE 06 POTENCIALES POSTSINAPTICOS EXCITATORIOS E INHIBITORIOS POTENCIALES P.S • • • • Al unirse un NT con su receptor en una célula receptora, provoca la entrada o salida de canales iónicos Causa dos reacciones 1) PEPS: POTENCIAL EXCITATORIO POSTSINAPTICO 2) PIPS: POTENCIAL INHIBITORIO POSTSINAPTICO P.E.P.S • • • • Es despolarizante Mas positivo Cada vez mas cerca del umbral del P.A. Este es sumatorio con otros P.E.P.S para alcanzar el P.A P.I.P.S • • • • Son repolarizantes Son mas negativos Mantiene el potencial de membrana por debajo del umbral de P.A Aunque se vean como “malas” son importantes ya que ayudan a contrarrestar o cancelar el efecto de las PEPS SUMA ESPACIAL Y TEMPORAL SUMA ESPACIAL Y TEMPORAL • • • • Suma espacial: es la integración de potenciales postsinápticos que ocurren en diferentes lugares pero casi al mismo tiempo Suma temporal: es la integración de potenciales postsinápticos que ocurren en el mismo lugar pero en diferentes tiempos Divergencia convergencia SUMA TEMPORAL • • • • • Aquí ocurre algo increíble Los potenciales postsinápticos no son instantáneos, duran un rato antes de disiparse Si una neurona presináptica se dispara rápidamente dos veces de seguida y causa dos PEPS. El ultimo PEP puede llegar antes que el primero se disipe. Esto llega al P.A DIVERGENCIA • DIVERGENCIA: permite que la información recogida en un solo lugar sea distribuido a varias partes del cerebro. Es la información de un axón que se transmite a muchas neuronas postsinápticas, logrando la amplificación de la información CONVERGENCIA • La convergencia es la que mucha información llega hacia una sola neurona. Solo integran una sola respuesta postsináptica TERMINACIÓN DE LA SEÑAL • • • • • • • • Una sinapsis es efectiva cuando hay una manera de apagar la señas que ya se envió Esto ayuda a la célula en regresar a la potencial de reposo Se debe limpiar “el desorden” que se dejo en este proceso Se puede limpiar por medio de una enzima Se puede reabsorber Se puede difundirse al otro lado Se puede limpiar gracias a los macrófagos neuronales “microglías” Cualquier cosa que interfiera con los procesos que terminar la señal sináptica tiene importantes efectos fisiológicos 07 NEUROTRANSMISORES Y sus tipos TIPOS DE NEUROTRANSMISORES • Hay dos tipos de neurotransmisores: convencionales y no convencionales NT CONVENCIONALES • • • Son almacenadas en vesículas sinápticas (liberan cuando entra Ca+2) Actúan uniéndose a receptores en la membrana de la célula postsináptica Se dividen en moléculas pequeñas y neuropéptidos NT DE MOLECULA PEQUEÑA • • • • • Son moléculas orgánicas Los aminoácidos son Glicina, Acido Glutámico, GABA. Las aminas biogénicas son Dopamina, Norepinefrina, Epinefrina, Serotonina, Histamina Los neurotransmisores purigenicos como el ATP, Adenosina (nucleótidos, nucleósidos) Acetilcolina (neurotransmisores en uniones neuromusculares) NEUROPEPTIDOS • • Compuestos por varios aminoácidos Algunos son endorfinas, encefalinas, sustancia P (dolor), sustancia Y (estimula el hambre y evita convulsiones) EFECTOS DE UN NT DEPENDE DE SU RECEPTOR • • • • • Excitatorios: aumentan la acción para llegar al P.A. Inhibitorios: disminuyen la acción para que no llegue al P.A. GLUTAMATO: EXCITATORIO GABA: INHIBITORIO GLICINA: INHIBITORIO ¡OJO! • • • • • • Hay neurotransmisores que actúan tanto excitatorios como inhibitorios dependiendo de su célula diana Acetilcolina! EXCITATORIO: musculo estriado esquelético contracción INHIBITORIO: musculo estriado cardiaco baja F.C Esto depende de los receptores que hay dos tipos MUSCARINICO y NICOTINICO RECEPTOR MUSCARINICO • • • Células musculares del corazón No son iónicos Activan con la vía de señalización de célula blanco que inhibe el P.A RECEPTOR NICOTÍNICO • • • Células del musculo esquelético Son canales iónicos Despolarizan la célula blanco TAREA Leer acerca de los receptores metabotropicos 1. PROXIMA CLASE HARÉ QUIZ DE TODO LO QUE HAN APRENDIDO BIBLIOGRAFIA 1. 2. 3. 4. PROPIEDADES BIOELECTRICAS DE LA MEMEBRANA.pdf https://es.slideshare.net/mariadelgado116/propiedades-bioelctricas-de-la-membrana-plasmtica72044168#:~:text=La%20membrana%20plasm%C3%A1tica%20tiene%20propiedades,biol%C3%B3g ica%20de%20procesamiento%20de%20datos. Guyton and Hall Textbook of Medical Physiology, 14e, Fisiología médica, 3.ª ed., de Walter F. Boron y Emile L. Boulpaep © 2017 Elsevier España, S.L.U. MUCHAS GRACIAS!
