Equipo 6 - Practica 4 fisiologia PDF

Preview

Summary

PRÁCTICA 4:POTENCIAL DE DIFUSIÓN Y POTENCIALDE LESIÓNFisiología celular4FMENCB IPNEQUIPO 6Asiain Lecona Yoali Corro Islas Edgar Antonio Esparza Navarro José Adolfo Mercado Gonzales Luis EnriquePROFESORES:Gutiérrez Lozano Ana Lilia Guzmán Velázquez Sonia Pichardo Macías Luz Adriana Zamudio Hernández ...

Description

PRÁCTICA 4: POTENCIAL DE DIFUSIÓN Y POTENCIAL DE LESIÓN Fisiología celular 4FM1 ENCB IPN PROFESORES: Gutiérrez Lozano Ana Lilia Guzmán Velázquez Sonia Pichardo Macías Luz Adriana Zamudio Hernández Sergio Roberto

EQUIPO 6 Asiain Lecona Yoali Corro Islas Edgar Antonio Esparza Navarro José Adolfo Mercado Gonzales Luis Enrique



Potencial de difusión

Se determinó la diferencia de potencial de difusión de la membrana testácea interna de un huevo a diferentes gradientes de concentración y los valores obtenidos se compararon con valores teóricos obtenidos con la ecuación de Nernst. Se obtuvieron los siguientes resultados.

Y = 57.95x + 0.04562

r2 = 0.98

Y = 37.34x + -1.118 r2 = 1

Grafica 1. Potencial de difusión observado en la membrana testácea de huevo de gallina obtenidos experimentalmente comparados con los resultados calculados mediante la ecuación de Nersnt.



Mientras disminuye el gradiente de concentración, también disminuye el voltaje (Vm). El Vm teórico tiene una ordenada al origen de 0.04562 y su pendiente es de 57.95, lo cual significa que cada que el gradiente cambia en una razón de 10, vamos a determinar una diferencia de voltaje de 57.95mV. Mientras que el Vm practico tiene una ordenada al origen de -1.118 y su pendiente es de 37.34, lo cual significa que cada que el gradiente cambia en una razón de 10, vamos a determinar una diferencia de voltaje de 37.34mV.

Potencial de lesión

Se determinó el potencial de difusión de un musculo lesionado de rana a diferentes gradientes de concentración y los valores obtenidos se compararon con valores teóricos obtenidos con las ecuaciones de Nernst y de Goldman. Se obtuvieron los siguientes resultados.

r2 = 0.91 r2 = 1

Y = 58x + 0.0000001432 2

r = 0.94

Y = 80.79x + -0.7902 Y = 37.07x + -27.86

Grafica 2. Potencial de lesión observado en el musculo gastrocnemio de rana toro, obtenidos experimentalmente comparados con los resultados calculados mediante la ecuación de Nersnt y Goldman.

Mientras disminuye el gradiente de concentración, también disminuye el voltaje (Vm). El Vm de Nernst tiene una ordenada al origen de 0.00000001432 y su pendiente es de 58, lo cual significa que cada que el gradiente cambia en una razón de 10, vamos a determinar una diferencia de voltaje de 58mV. Mientras que el Vm de Goldman tiene una ordenada al origen de -0.7902 y su pendiente es de 80.79, lo cual significa que cada que el gradiente cambia en una razón de 10, vamos a determinar una diferencia de voltaje de 80.79mV. Y el Vm práctico tiene una ordenada al origen de -36.05 y su pendiente es de 30.53, lo cual significa que cada que el gradiente cambia en una razón de 10, vamos a determinar una diferencia de voltaje de 30.53mV.



Potencial de difusión

En la medición del potencial de difusión, se utilizó la membrana testácea interna de huevo porque la membrana está compuesta por proteínas como colágeno y ácido hialurónico que poseen cargas negativas y que pueden atraer al ion K+, lo cual explica su característica de la permeabilidad de este ion. En la membrana celular encontramos que la concentración de K+ intracelular es mucho más grande que la extracelular; generando con ello un gradiente químico que hace que haya una difusión de iones K+ de adentro hacia afuera de la célula, es decir, a favor de su gradiente. Este generará que la membrana se comience a hiperpolarizar pues se irá llenando de más cargas negativas en su interior y más cargas positivas en el exterior generando con ello un diferencial de potencial eléctrico en sentido contrario al gradiente químico, ya que al salir cargas positivas al exterior estas entraran en contacto con cargas positivas del exterior por lo que se van a repeler entre sí provocando que estas regresen al interior de la membrana. Este proceso no es infinito, llega un punto en el que ambos gradientes se neutralizan y llegan a un equilibrio donde las fuerzas netas sean igual a 0. Los valores teóricos se calcularon con la ecuación de Nernst para tener una referencia al medir los valores prácticos. Esta ecuación nos permite calcular el flujo de un ion, en este caso del ion K+, y nos dice que al disminuir la concentración de K+ en el exterior se aumentará su gradiente del potasio haciendo que este salga con mayor intensidad del interior de la célula, por lo que su gradiente eléctrico se dará con mayor intensidad, generando un aumento en el voltaje; mientras que, al aumentar la concentración, este valor disminuirá. Sin embargo, al comparar ambas rectas (valores prácticos vs. Valores teóricos), se observa una diferencia entre ambas, tanto en la pendiente como en la ordenada al origen. Esto se puede deber a que: 1) los electrodos no hayan estado bien clorurados, 2) la membrana se haya roto sin darnos cuenta, 3) el huevo no se haya enjuagado bien por dentro.



Potencial de lesión

Dentro del músculo gastrocnemio de la rana, las fibras musculares tienen una permeabilidad para los iones K+, Na+ y Cl-, siendo el ion potasio el más permeable de todos. Debido a esto, se enfocó el análisis a este último ion para determinar el voltaje generado por la membrana al cambiar las concentraciones de potasio en

la solución Ringer y K2SO4 originando un potencial eléctrico que va a favor del gradiente de concentración. Podemos observar en la Grafica 2 que a medida que disminuye el gradiente de concentración, también disminuye el voltaje. En la recta de Goldman ubicada en la Grafica 2, el único punto donde se espera que la recta de Goldman sea diferente de la de Nernst, es en el primer punto de abajo hacia arriba, ya que ahí se está considerando la difusión de diferentes iones y la permeabilidad diferencial para cada ion. En los otros puntos solo hay K+ en el LIC por lo que se espera que sea similar a Nernst. En el primer punto de la recta de Goldman es donde se determina el potencial de membrana en reposo de una fibra muscular esquelética, cuyo valor teórico es de -90mV. Como podemos ver, los valores prácticos no coinciden con los teóricos, y esto puede deberse a muchos factores, pero en especial, puede deberse a que probablemente se hizo un mal corte de lesión en el musculo y algunas fibras que estaban ahí ya no contribuyen a la generación de corriente eléctrica, y por ende el voltaje que se registra disminuye. En el último punto de la recta de Goldman ubicado en la Grafica 2, se registra un voltaje de la membrana positivo, esto es por lo siguiente. El K+ siempre tiene mayor concentración en el LIC, pero en este caso tenemos una concentración de 125Mm en el LIC y 200mm en el LEC, es decir estamos invirtiendo la concentración, pues ahora el K+ se encuentra más concentrado en el LEC, este gradiente de concentración provoca que el ion K+ ahora fluya de LEC a LIC (de afuera hacia adentro), ocasionando en el interior de la célula se registre un voltaje positivo.



  





 

 

 

En el caso del potencial de difusión, a medida que el gradiente de concentración disminuye, el voltaje que se va generando a través de la membrana también disminuye. Se comprobó que la membrana testácea tiene una permeabilidad selectiva al ion K+. En el caso del potencial de lesión, al hacer la lesión del musculo esquelética se determinó el potencial de membrana en reposo de las fibras musculares, las cuales tienen mayor permeabilidad a iones K+. Tanto la membrana testácea del huevo como la fibra muscular son permeables al ion K+, el cual es el que determina el potencial de membrana en reposo. La diferencia de potencial de la membrana interna y externa del musculo gastrocnemio de rana por su potencial de lesión predice el potencial de membrana para múltiples iones que atraviesan la membrana.

Koeppen, B. M., Levy, M. N., Stanton, B. A., 2006. Berne Y Levy Fisiología. 4ª Ed. Edit. Elsevier,España. Khan Academy. (n.d). El potencial de membrana. Cómo se establece el potencial de reposo de membrana en una neurona.DOI: CC BY-NC-SA 4,0. Recuperado de https://es.khanacademy.org/science/biology/humanbiology/neuron-nervous-system/a/the-membrane-potential Fanjul M. , Hiriart M. (2008). Biología funcional de los animales. 2a Ed. Siglo XXI editores S.A. de C.V. Pellicer, J., Aguilella, V. M., & Mafé, S. (1989). Descripción de los procesos de transporte en disoluciones de electrolitosModelo fenomenológico basado en las ecuaciones de Nerst Planck (Vol. 2). EDITUM. Silverthorn D. (2009) Fisiología humana. 4° Ed. Editorial Médica Panamericana Valdivieso, C. A. G. RESPUESTA MUSCULAR POR UN ESTIMULO ELECTRICO RESULTADOS DE APRENDIZAJE....