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Fisiologa I
Prof. Roco lvarez V.
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Unidad temtica I: Fundamentosde Fisiologa y Fisiologa celular
Potenciales bioelctricos:
potencial de membrana en reposo
potencial de accin
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Potencial bioelctrico
Es la diferencia de voltaje que presentan todas
las clulas del organismo a travs de sumembrana plasmtica.
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Composicin inica de las clulas
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Origen del potencial de membrana en reposo
Naturaleza electrgena
de la bombasodio/potasio ATPasa
Canales de K+
rectificadores internos(Kir)
Aniones intracelulares
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Potencial de membrana A travs de la gran mayora de las membranas
biolgicas existe una diferencia de potencial elctrico.Esta diferencia se llama potencial de membrana (Vm) yse define como:
Potencial elctrico interno menos el externo:
Vm = Vi - Ve.
En reposo (cuando la clula no est "excitada") flucta,dependiendo de la clula, entre -10 y -90 mV. Por lotanto, cada soluto con carga elctrica est sujeto a unafuerza elctrica.
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RT/F = 25 mV a 25 C
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Potencial de equilibrio para un in
Ecuacin de Nerst
Ecuacin de Goldman-Hodking-Katz
Cuando Ec. 6 para un in determinado es = Ec. 7, entoncesEl in se encuentra en equilibrio
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Potencial de Equilibrio Una manera de establecer si un in se encuentra en equilibrio en un
sistema de dos compartimientos sujetos a distintos potenciales
elctricos es calculando el potencial de equilibrio del in.
Ecuacin de Nerst
Esto significa que si existe esta diferencia de potencial entre loscompartimientos interno y externo, el ion alcanzar el equilibrio adistintas concentraciones en ambos medios.
Veq (Potencial de equilibrio)= -61 x log CinZ Cout
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ojo El potencial de equilibrio de cada in (EN)
es distinto para cada uno, mientras que elpotencial de membrana (Vm) es ladiferencia de potencial elctrico que existea travs de la membrana de una clula, yque todos los iones sienten igualmente.
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La membrana plasmtica es similar a un circuito elctrico
The lipid bilayer == capacitance (acumula cargas)
The channels == conductances (paso de iones)The ionic gradients == batteries
El modelo elctrico de la membrana
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Registro de corrientes inicas
Registro de canal nico
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Registro de corrientes inicas
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gA channels are water-filled pores that span lipid bilayers to catalyzeselective ion movement across the membrane.
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Control de los canales inicos1. Potencial de membrana 2. Ligandos externos
3. Mensajeros intracelulares4. Metabolitos intracelulares
5. Estiramientode membrana
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2PResponsables de la
conductancia de lamembrana en reposo a K+
Tandem pore
KirContribuyen a la mantencin delpotencial de membrana enreposo (negativo)
Se mantienen abiertos apotenciales negativos
Regulados por protena-G yotros.
KATP (inhibido por ATP)
Rectificadores internos
KcaAlta conductancia: maxi-K o BKCaBaja conductancia: SK
Dependientes de Ca2+
KvK
v1.x
K
v4.x
Kv1.0 ShakerSon activados por despolarizacin
Controlan la duracin, forma yfrecuencia de los potenciales deaccin
Activado por voltaje =dependientes de voltaje
= sensibles a voltaje
Canales de K+
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Nav
Nueve isoformas
Nav1.1-Nav1.9
Responsable de lageneracin del potencial de
accin y de la excitacinregenerativa a travs delsistema nervioso, msculoesqueltico y cardaco.
Activado por
voltaje =dependientes devoltaje = sensiblesa voltaje
Canales de Na+
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Receptores de IP3 Receptores derianodina (RyR) Canales de calcioactivados por liberacinde calcio (CRAC)
(entrada de calcio enclulas no-excitables)
Canales liberadores de
Ca2+
Responsables de la
liberacin de calcio desdedepsitos intracelulares
(retculo endoplsmico)
CavCav1.1-Cav1.1
Cav2.1-Cav2.3Cav3.1-Cav3.3
Principal va de
entrada de calcio a laclula
Activado por voltaje =dependientes de voltaje
= sensibles a voltaje
Canales de Ca2+
El calcio inicodesempean una funcinnica en la clula altransformar la seal
elctrica (despolarizacin)en una seal bioqumica
intracelular.
Es el responsable de iniciarla contraccin de las fibrasmusculares.
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Canales inicos activados por ligando
Son canales de respuesta rpida
El receptor y el canal forman parte delmismo complejo proteico
Tras la unin del ligando al receptor, seproduce la apertura del canal inico.
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corazn
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Canales de Cl-
Los canales de Cl- encuentran implicados en varias enfermedades genticas
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Otros canales inicos Canales Mecanosensores, detectan
cambios mecnicos a travs de lamembrana
Canales TRP: canales catinicos
(sensores de estmulos fsicos y qumicos.(ej., luz, osmolaridad, temperatura, y pH),
(ej., olores, y factor de crecimientonervioso)
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Los canales inicos constituyen importantesvas para el movimiento transepitelial de sal,
y por consecuencia, de agua.
Canales de Na+ (ENaC): fuertemente
regulado por hormonas (aldosterona) Canal de K+ epitelial (Kir 1.1): influencia
de factores de la dieta, en especial laingesta de K+.
Canal de Cl+ epitelial (CFTR).
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El potencial de accin
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La apertura secuencial de los canales de Na+ y K+
generan el potencial de accin
El potencial de accin se rige por la ley del todo o nadaLa respuesta se produce una vez que el potencial de membrana alcanzael UMBRAL DE EXCITACINLa amplitud de la respuesta es independiente del la intensidad del estmulo.
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