3 Potencial DE Membrana PDF

Preview

Summary

Download 3 Potencial DE Membrana PDF

Description

TEMA 3 Potencial de membrana La membrana celular presenta permeabilidad selectiva (no es permeable), permite a las células vivas mantener diferentes concentraciones de ciertas sustancias a ambos lados de la membrana. ¿Cómo? Necesidad de MECANISMOS DE TRANSPORTE en la membrana, capaces de mantener las diferencias de concentración de los distintos elementos.

Llega un momento en el que tienen la misma magnitud, deja de moverse: movimiento neto=0. Para que no haya difusión neta, deben estar igualados gradiente eléctrico y gradiente de concentración. LA ECUACIÓN DE NERNST Se denomina potencial de Nernst al nivel de potencial de difusión a través de una membrana que se opone exactamente a la difusión neta de un ion particular a través de la membrana. La magnitud de este potencial viene determinada por el cociente de las concentraciones de ese ion específico en los lados de la membrana. Cuanto mayor es este cociente, mayor es la tendencia del ion a difundir en una dirección, y por tanto, mayor será el potencial de Nernst necesario para IMPEDIR la difusión neta adicional. 1

INFLUYE LAS CONCENTRACIONES PERO TAMBIÉN EL POTENCIAL ELÉCTRICO *-94Mv: La cantidad de potasio que sale y que entra es la misma. El gradiente químico(concentración) (fuerza que tiende a salir el K porque hay mayor concentración en el interior de la célula) y el gradiente eléctrico (fuerza que tiende a entrar el k). *Calcular el potencial de equilibrio de Nernst para K+: 1. Asumir que [K+]i es 10 veces mayor que [K+]o 2. [K+]o/[K+]i = 0,1 3. Valencia= +1 EK: *Calcular el potencial de equilibrio de Nernst para Na+: 1. Asumir que [Na+]o es 10 veces mayor que [Na+]i 2. [Na+]o/[Na+]i =10 3. Valencia: +1 *Calcular el potencial de equilibrio de Nernst para Cl-: 1. Asumir que [Cl-]o es 10 veces mayor que [Cl-]i 2. [Cl-]o/[Cl-]i = 10 3. Valencia: -1 EK:

POTENCIAL DE MEMBRANA Dos potenciales importantes: - Potencial de membrana en reposo. - Potencial de acción.

El gradiente químico y el eléctrico han de ser iguales para evitar la difusión neta. Para que haya misma carga a ambos lados de la membrana tienen que salir tres K+ y entrar un Na+.

2

El cálculo del potencial de difusión cuando la membrana es permeable a varios iones diferentes, depende de tres factores:  La polaridad de la carga eléctrica de cada uno de los iones.  La permeabilidad de la membrana a cada uno de los iones.  Las concentraciones de los respectivos iones en el interior y en el exterior de la membrana. Esta ecuación da el potencial de membrana calculado en el interior de la membrana cuando poarticipan dos iones positivos univalentes, sodio y potasio, y un ion negativo univalente, cloruro. NO SOLO INFLUYE UN IÓN SINO QUE MUCHOS

POTENCIAL DE MEMBRANA EN REPOSO DE LOS NERVIOS La potencia de membrana en reposo de los nervios es de alrededor de -90 mV. Es decir, el potencial en el interior de la fibra es 90 mV más negativo que en el líquido circundante. El potencial que aporta la bomba Na y K es de -4mV respecto a los -86mV que generan los canales de fuga de Na y K. En el exterior hay más carga positiva y en el interior más carga negativa. ¿Quiénes actúan para mantener esto? 1. Permeabilidad al K+ de la membrana. 2. Bomba sodio y potasio. 3. Aniones cargados negativamente que no pueden salir de la célula. (anionesindifusibles)

TRANSPORTE ACTIVO DE LOS IONES SODIO Y POTASIO A TRAVÉS DE LA MEMBRANA: LA BOMBA SODIO-POTASIO (Na+-K+) Es una bomba electrógena porque se bombean más cargas positivas hacia el exterior que hacia el interior (3 iones Na+ hacia el exterior por cada dos iones K+ hacia el interior), dejando un déficit neto de iones positivos en el interior; esto genera un potencial negativo en el interior de la membrana celular. La bomba también genera grandes gradientes de concentración para el sodio y el potasio a través de la membrana nerviosa en reposo. FUGA DE POTASIO Y DE SODIO A TRAVÉS DE LA MEMBRANA NERVIOSA: CANALES DE FUGA Permiten libremente la entrada al interior y al exterior. Estos se mueven a favor de su gradiente concentración. Sabemos que en el exterior existe mayor concentración de iones de sodio por lo que el sodio tendrá tendencia a entrar, mientras que en el interior hay una mayor concentración de potasio y este tendrá tendencia a salir. Aun y todo, sale mayor cantidad de K que de Naporque la membrana es permeable al K. El establecimiento de potenciales de membrana en reposo en las fibras nerviosas bajo tres condiciones:  Cuando el potencial de membrana está producido totalmente solo por la difusión de potasio.  Cuando el potencial de membrana está producido por la difusión de los iones sodio y potasio. 3



Cuando el potencial de membrana está producido por la difusión de los iones sodio y potasio más el bombeode estos dos por la bomba sodio-potasio.

Las células están en reposo pero se comunican. SEÑALIZACIÓN CELULAR 

Algunas utilizan uniones GAP a través de las cuales pasan señales directamente de una célula a la siguiente. Formadas por las proteínas denominadas conexinas. Se encuentran en el músculo liso y en el cardíaco, cerebro y células de la glía.



Comunicación sináptica: entre neuronas o neuronamúsculo. Una neurona envía un neurotransmisora otra célula por sinapsis.



Comunicación paracrina: moléculas reguladoras que se segregan pero que actúan cerca de donde se producen.



Comunicación endocrina: moléculas reguladoras que se segregan pero que actúan lejos de donde se producen.

Pararesponder auna señal química, una célulade destino debe tenerunaproteína receptorapara ello. 



Moléculas reguladorasno polarespasan a través de la membrana plasmática, se unen a receptores delnúcleo,yafecta a la transcripción: ejemplos incluyenesteroides yhormonas tiroideas yóxido nítrico. Moléculas polaresse unen a receptores de la superficie celular: los receptores activadosenvían un segundomensajero alcitoplasma para mediar las acciones de regulación de la molécula.

Dependiendo de las características de la célula las moléculas pueden atravesar la membrana (moléculas no polares, liposolubles) y dirigirse al lugar a donde tiene que hacer efecto o quedarse en la superficie (moléculas polares, hidrosolubles) y necesitan unos receptores de membrana y tienen que utilizar segundos mensajeros. Uno de estos mensajeros es la proteína G.

Segundos mensajeros: iones (ej.: CA++)y otras moléculas como AMP (Camp) o proteína G. PROTEINA G: cuando una sustancia con ligando (molécula reguladora) se una a un receptor que está unido a la proteína G formada por tres subunidades, lo que provoca es que las subunidades se separen para afectar a la célula a la que hay que enviar la información. La proteína G activada contiene fosfato y una vez activada, las subunidades se desdoblande manera que tenemos por un lado la subunidad alfa y por otro, la subunidad beta junto con la subunidad gamma. La subunidad alfa junto con el fosfato se une al receptor de la proteína G y desencadena una serie de señales. La subunidad beta se une a una proteína que no tiene 4

receptores extracelulares, sólo internos. Esta proteína se denomina AMPc y una vez activada por la subunidad beta libera AMPc que es un segundo mensajero. Este segundo mensajero, o Activa el glucógeno y lo divide en unidades monoméricas de glucosa. o Activa la mitocondria, dando lugar a una cascada de eventos. o Activa el RE y este libera Ca. El Ca es considerado primer mensajero, encargado de la actividad celular.

https://www.youtube.com/watch?v=77wDRHpGay0

5...