1) La figura representa un sector de un miocito cardiaco en el que se ilustran estructuras y procesos determinantes de la contracción muscular.

Transcripción

1 1) La figura representa un sector de un miocito cardiaco en el que se ilustran estructuras y procesos determinantes de la contracción muscular. DHPR: Receptor de dihidropiridina que corresponde al canal de calcio del sarcolema. RyR2: Receptor de Ryanodina tipo 2, correspondiente a canal de calcio del Retículo sarcoplásmico (RS); SERCA2a: Bomba de calcio del RS; NCX: Intercambiador Na + -Ca ++ a) Identificar las proteínas transportadoras que se representan en las membranas correspondientes al sarcolema, al retículo sarcoplasmático y a la mitocondria. b) Elegir tres de dichos transportadores que difieran en los mecanismos que involucran, y decir si permiten un transporte pasivo o activo (primario o secundario) de solutos. Justificar. c) Una reducción en la concentración de ATP en el citosol, cómo modificaría secundariamente el transporte a través del intercambiador Na + -Ca ++ (representado como NCX en la figura)?, afectaría este proceso la contracción muscular?, por qué? d) A partir de las bases moleculares representadas en la figura, puede afirmarse si la relajación muscular es un proceso espontáneo o por el contrario no lo es?, por qué? 2) En relación a los canales iónicos de sodio y potasio y su participación en la generación del potencial de acción nervioso: a) Qué jerarquía tiene en la generación del potencial de acción nervioso, que dichos canales sean voltajedependientes? b) Qué relevancia tiene en la generación del potencial de acción, el hecho de que la cinética de los canales de sodio sea más rápida que la cinética de los canales de potasio?, qué ocurriría si se cumpliera lo opuesto, y por qué? c) Cómo esperaría que se modificara el potencial de acción fisiológico, en caso hipotético de que el potencial de equilibrio del sodio valiera +200mV?, por qué? 3) En el sistema se muestran dos compartimentos separados por una membrana semipermeable, ambos con diferentes niveles de agua y constituidos por soluciones de un mismo soluto a diferente concentración. Las siguientes aseveraciones sobre el sistema representado, son correctas? Fundamente cada respuesta dada. a) En el sistema se da un flujo neto de agua distinto de cero. b) El sistema se encuentra en equilibrio osmótico. c) La tendencia al escape del agua no se afecta si el soluto se sustituye (en ambos compartimentos) por otro de diferente naturaleza, en las mismas condiciones ambientales. d) Variaciones en la permisividad de la membrana al soluto en juego no modifican el flujo de agua.

2 4) La gráfica representa las curvas de tensión-longitud obtenidas experimentalmente a partir de un músculo esquelético. a) Representar en la figura de la derecha, dos contracciones simples A y B, en las que el músculo sufra distintos acortamientos. b) Representar en la misma figura, dos contracciones simples C y D, en las que el músculo genere distintas tensiones. c) Clasificar las contracciones A, B, C y D, y justificar. d) Representar los registros de las contracciones A y B en un par de ejes adecuado, que permita mostrar las diferencias. Puede representar en el mismo par de ejes, el registro de la contracción C?, por qué? 5) En relación al período refractario del potencial de acción nervioso: a) Enunciar qué se entiende por período refractario absoluto y qué se entiende por período refractario relativo. b) Cómo vincula el período refractario con cambios en la/s conductancias iónica/s? Explicar. c) Proponer una maniobra experimental para verificar ambos períodos. d) El potencial de acción de miocardio ventricular, presenta una fase de despolarización prolongada (entre 200 a 300 ms) llamada fase de meseta. Sabiendo que dicho potencial de acción dispara la contracción muscular en estas células, explicar por qué se le adjudica a la fase de meseta descrita, la causal de que el miocardio no se tetanice. 6) Los compartimentos A y B del sistema de la figura son soluciones de solutos N y V, estando abiertos a la atmósfera y separados por una membrana semipermeable. Ambas soluciones presentan el mismo volumen. Se representan como puntos negros partículas correspondientes al soluto N (no disociable), y como puntos dobles verdes, partículas correspondientes al soluto V, que se disocia en solución de la siguiente forma: V O + P + Q Asumiendo que los solutos se disocian un 100 % en solución, decir si los siguientes enunciados son verdaderos o falsos y justificar todos ellos: a) En este sistema, por diferencias de presión hidrostática, el agua tiende a atravesar la membrana. b) El soluto N se encuentra a mayor concentración en el compartimento A que en el B. c) La molaridad de los solutos N y V es la misma en el compartimento B. d) El sistema se encuentra en equilibrio osmótico.

3 7) La siguiente curva de velocidad-carga fue obtenida a partir de un músculo esquelético. Indicar si las siguientes opciones son verdaderas o falsas y justificar todas ellas: a) La obtención de la curva requiere variar la poscarga a la que se somete el músculo. b) El valor de abscisa donde corta la curva se corresponde con la máxima velocidad de acortamiento del músculo. c) El músculo en cuestión no puede levantar pesos superiores a 5g. d) El valor de ordenada se obtiene calculando la pendiente inicial del registro de tensión muscular. e) Para el punto A, el músculo se expuso a una poscarga menor que para el punto B. 8- En relación a la siguiente figura: a - Qué magnitud se representa en abscisas? b - Qué significa la expresión superficie relativa representada en el eje de ordenadas de la derecha de la figura? c- Cómo se interpreta que la curva continua no toque el eje de las abscisas? d- En vistas de las funciones del sistema vascular, qué importancia tiene la relación observable en este gráfico? e- Escribe un párrafo en el que expliques la vinculación entre la ecuación de continuidad (relación matemática entre gasto, velocidad y sección equivalente) y la figura analizada. 9) En relación al potencial de acción nervioso: a) Elaborar un enunciado que explique el concepto de período refractario. Diferenciar período refractario relativo de período refractario absoluto. b) En un experimento electrofisiológico, qué maniobra debe realizarse para corroborar el período refractario?, cómo diferenciar (mediante maniobras) el período refractario absoluto del relativo? c) Se vincula el concepto de período refractario con el estado de los canales de sodio?, por qué? d) La Pronasa es una droga que elimina la compuerta h de los canales de sodio. La aplicación de esta droga: i) Cómo modifica el registro del potencial de acción nervioso? Describir los cambios esperados y explicar por qué se producen. ii) Modifica dicha droga, el período refractario?, por qué?

4 10) En relación a la contracción muscular, indicar verdadero o falso y justificar todas las opciones: a) La contracción muscular requiere del transporte activo de ión Ca ++ desde el retículo sarcoplasmático hacia el citosol. b) En el músculo estriado (esquelético y cardíaco), el acortamiento del sarcómero se acompaña siempre de acortamiento muscular. c) En una contracción isotónica el músculo sólo genera tensión pasiva. d) En el músculo estriado (esquelético y cardíaco), el acortamiento del sarcómero se acompaña siempre de la generación de tensión activa por el músculo. 11) El esquema representa un tubo madre por donde circula un fluido con un gasto Go. Dicho tubo se subdivide en varias ramas que finalmente se reúnen como indica la figura, finalizando en en un último tubo de gasto Gd. El sistema de tubos es cerrado y no hay pérdidas ni ganancias de fluido. Los diámetros de los tubos inicial (de gasto Go) y final (de gasto Gd), son iguales. El sentido del flujo es el que se indica. a) señale si las siguientes expresiones son correctas. Fundamente la respuesta. i) Ga + Ga = Go ii) Gb < Gc b) Agregue otra relación que se verifique, si conservando Go, se obturara la rama b. c) Compare la velocidad media de la sección equivalente de la sección b, con la velocidad media de la sección equivalente c. Fundamente la respuesta. d) Si se redujera el diámetro de b, se modifica el gasto Gd? Fundamente. 12) Un sistema está formado por dos compartimentos abiertos a la atmósfera y separados por una membrana semipermeable, constituidos por soluciones de un mismo soluto S neutro a diferente concentración y ambos a diferentes niveles (alturas). El sistema se encuentra inicialmente en equilibrio osmótico. a) Representar mediante un esquema, ambos compartimentos, ilustrando y explicando los factores determinantes del equilibrio osmótico. b) Si se igualaran las concentraciones de soluto en ambos compartimentos, cuál sería la nueva condición de equilibrio osmótico? Justificar claramente. c) De sustituirse la membrana semipermeable por una membrana biológica permeable al soluto S, y en la condición descrita en el enunciado, qué procesos tendrían lugar? Explicar. d) Los procesos descritos en c), tendrían lugar hasta alcanzar el equilibrio osmótico. Representar un nuevo esquema con ambos compartimentos y la membrana biológica que los separa, en esta nueva situación final. Explicar con claridad, lo que se pretende representar. 13) a) Qué se entiende por equilibrio osmótico? b) Se relaciona el equilibrio osmótico con la tendencia al escape del agua?, por qué? c) Los esquemas de la figura se corresponden con: (A): célula bacteriana (con pared celular); (B): neurona. La osmolaridad de los medios intracelular y extracelular de la neurona valen aproximadamente 320 miliosmolar. La célula bacteriana se encuentra en un medio extracelular 10 miliosmolar, siendo la osmolaridad intracelular superior a los 300 miliosmolar.

5 (A) Célula bacteriana (B) Neurona ci) Ambas células mantienen incambiado su volumen. Qué significado tiene esta observación? cii) Cómo puede explicar el mantenimiento del volumen constante, en ambas células? ciii) Qué espera que ocurra si por algún motivo se rompe la pared de la célula A? Explicar brevemente. 14) En ciertas condiciones el potencial de membrana de reposo (Vr) de cierta célula vale 70 mv y el potencial de equilibrio electroquímico de un catión X distribuido en los medios intracelular y extracelular de dicha célula, vale +110 mv. a) Qué es el potencial de equliibrio electroquímico de un ión?, y qué significa en este caso, que para el ión X dicho potencial valga +110 mv? b) Cómo es la relación entre la energía libre correspondiente al ión X en el medio extracelular, respecto al intracelular: mayor, menor o igual?, por qué? c) Hubiera cambiado su respuesta anterior, si el potencial de equilibrio electroquímico del ión X tuviera otro valor?, por qué? d) En condiciones experimentales en las que se lleva el potencial de membrana a un valor igual a +110 mv, se verifica un flujo entrante del catión X. Proponer un mecanismo posible para dicho transporte y explicar la elección. 15) Tomaremos como forma de caracterizar el estado mecánico de un músculo, el valor de longitud tensión (l-t) que éste presenta. A partir de esto y sabiendo que las contracciones representadas se enumeraron en el orden en que fueron obtenidas: a) En qué se diferencia el estado mecánico del músculo, antes de que comience cada contracción?, y qué maniobra experimental permitió estas diferencias? (tener en cuenta el orden en que fueron obtenidas). b) Represente en un par de eje de coordenadas adecuado, el registro correspondiente a la contracción 1. Indique magnitudes, unidades y valores apropiados. c) Señale para los casos que corresponda, y justifique todas sus opciones: - con un punto P, un posible estado fisiológico en el que tanto los elementos contráctiles como elásticos del músculo, estén generando tensión. - con un punto Q, un posible estado fisiológico en el que sólo los elementos elásticos estén generando tensión.

6 16) Decir si los siguientes enunciados son verdaderos o falsos y justificar todos ellos: a) La viscosidad de la sangre es uno de los elementos determinantes de la transformación de energía de presión, en calor. b) Toda caída de presión durante la circulación de la sangre implica una conversión de energía. c) Los cambios de velocidad a lo largo del lecho vascular son consecuencia de la resistencia que se ofrece a la circulación. d) La relación inversa entre velocidad y sección equivalente, se verifica únicamente en regímenes de circulación laminar. e) La sangre es un fluido ideal. 17) Con respecto a las conductancias iónicas a través de canales: a) Qué se entiende por conductancia iónica? b) Se relaciona con el estado de los canales iónicos?, por qué? c) Cómo puede interpretarse una reducción en cierta conductancia iónica? Explicar. d) En condiciones experimentales se logra mantener el potencial de membrana a un valor constante (con la técnica de fijación de voltaje), y se miden corrientes iónicas que arbitrariamente llamaremos A y B, tal como se representan en la figura. De obtenerse una representación gráfica de conductancia en función del tiempo (G = f(t)) en el lapso registrado: di) Cómo sería dicho gráfico, para la corriente A?, y para la corriente B? A - creciente; - decreciente; - constante; - tendría una fase creciente y luego decreciente; - otra opción (especificar) B dii) Justificar la elección. 18) Cierta bacteria se mueve atraída por una sustancia quimioatractora que se encuentra distribuida en forma heterogénea en el medio de cultivo en el que crece dicho organismo. e) Qué se entiende por gradiente químico o de concentración? f) Existe para la sustancia quimioatractora mencionada, un gradiente de concentración?, por qué? g) Representar en un par de coordenadas de concentración en función de distancia, un posible gráfico (hipotético) para la sustancia quimioatractora mencionada. Justificar. h) A medida que transcurra el tiempo, y dejado el sistema librado a la espontaneidad, cómo se tornará el movimiento de la bacteria?, por qué? 19) En relación a la contracción muscular, responde verdadero o falso. Justifica todas las opciones. a- Cuando se obtiene una contracción, la misma se acompaña de un acortamiento tanto del sarcómero como del músculo. b- La respuesta de cada fibra muscular no es graduada, es del tipo todo o nada, sin embargo la respuesta mecánica de un músculo esquelético puede responder con sumación. c- Por las características del componente elástico del músculo, se cumple que a medida que el mismo se estira se necesita una tensión menor para lograr un estiramiento igual al anterior. d- La fuerza generada por un músculo es consecuencia únicamente de las interacciones de los puentes transversales de los miofilamentos de actina y miosina.

7 e- El trabajo externo realizado por un músculo, (producto de la carga que levanta por la longitud que se acorta al levantar esa carga), es cero sólo cuando el acortamiento se produce sin carga. 20) Una célula es colocada en una solución. Respecto al transporte de agua a través de la membrana celular, indique si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F). Justifique en cada caso. a) El flujo neto de agua siempre ocurre desde el medio donde la concentración de solutos es mayor al medio donde es menor. b) Es posible determinar el sentido del flujo neto de agua comparando únicamente las presiones osmóticas a ambos lados de la membrana. c) La tendencia al escape del agua a través de la membrana de una célula animal colocada en distintas soluciones de igual osmolaridad efectiva y a igual temperatura, es siempre la misma. d) El equilibrio osmótico se alcanza cuando se igualan las presiones osmóticas a ambos lados de la membrana. 21) a) Elija y explique 2 (y sólo 2) diferencias que considere importantes entre las respuestas eléctricas de la membrana celular del tipo electrotono y el potencial de acción. b) Explique qué maniobra experimental podría realizarse para mostrar que el potencial de acción: Es una respuesta todo o nada Maniobra: Presenta un período refractario Se conduce sin decremento Es desencadenado por una corriente entrante de sodio. 22) a) Enunciar la ley del todo o nada. b) En un experimento electrofisiológico, qué maniobra debe realizarse para corroborar dicha ley? c) El concepto de umbral, se vincula con dicha ley?, por qué? d) Los registros de la figura de la derecha fueron obtenidos en un axón. Decir si las siguientes opciones son correctas o falsas y justificar todas las opciones: di) Todos los registros muestran el mismo umbral de disparo, no obstante el dicho umbral se alcanza con diferentes retardos (demoras). dii) El estímulo que provocó dichos registros fue de diferente intensidad.

8 diii) Para una célula nerviosa dada, el umbral de disparo depende del número de canales de sodio por unidad de área. 23) Con respecto al Acoplamiento excito-secretor: a) Por qué la liberación de neurotransmisores en una terminal sináptica constituye un ejemplo de acoplamiento excito-secretor? b) En relación a este proceso, el mismo requiere de la presencia en la terminal sináptica, de canales de calcio voltaje-dependientes. Qué significa que se trata de canales voltaje-dependientes? c) Decir si los siguientes enunciados son verdaderos o falsos y justificar todas las respuestas: di) El ingreso de calcio a la terminal sináptica a través de dichos canales, se produce a favor de gradiente de concentración. dii) La llegada del potencial de acción a la terminal, modifica la fuerza impulsora para el ión calcio, en relación a la situación de reposo eléctrico. diii) Los neurotransmisores liberados pueden actuar directamente sobre canales iónicos ligandodependientes. 24) La figura representa la contracción de un determinado músculo. a) Colocar nombres de magnitudes y unidades posibles en los ejes correspondientes. b) De qué tipo de músculo se trata? Fundamente. c) Cómo se estimuló al músculo? Relatar brevemente. d) Cómo se podría obtener una contracción sostenida? Explique. e) Decir si el siguiente enunciado es verdadero o falso y justificar: el músculo es capaz de realizar trabajo ya que a nivel de su organización molecular se da la conversión de energía química en mecánica. 25) En relación al gráfico de presión de la sangre en función de la distancia al corazón: a) Explique brevemente el gráfico representado. Corresponde al circuito mayor (o sistémico) o al menor (o pulmonar)?, por qué? b) Cómo se modificará la curva si se aumenta la resistencia viscosa de la sangre? Explique y represéntela. c) Cómo será la curva si el radio aumenta al doble en el sector correspondiente a las arteriolas? Explique y represéntela. d) Es posible considerar alguna transformación de energía durante la circulación de la sangre? Justificar la respuesta.