K + 28/10/2009. Clase 11. Transporte a través de las membranas. Cl Cl - Ca ++

Transcripción

1 Clase 11. Transporte a través de las membranas 1. La concentración de solutos en el interior de la célula es diferente que en el exterior. 1. El medio extracelular posee una composición química diferente al medio intracelular. 2. Factores físicos de la permeabilidad de la membrana 3. Proteínas transportadoras 4. Tipos de transporte: Pasivo, activo. 5. Canales iónicos y potencial de membrana 5.1. Potencial de equilibrio Potencial en reposo 5.3. Potenciales postsinápticos 5.4. Potencial de acción Intracelular P Na K Na K Extracelular Cl Cl Ca Ca 2. Factores físicos de la permeabilidad de la membrana Gradiente de concentración 1. Gradiente de concentración. 2. Gradiente electroquímico Las moléculas de un soluto se comportan como las de un gas, cuando una sustancia se disuelve se difunden libremente por toda la disolución. La difusión es la responsable de que los solutos se distribuyan uniformemente en una disolución. 1

2 Las moléculas de un soluto se comportan como las de un gas, se difunden libremente por toda la disolución. Gradiente eléctrico Cargas del mismo signo se repelen Cargas de signo contrario se atraen Las partículas cargadas (ejem. Na, Cl, etc.) tienden a moverse a favor de gradiente electroquímico = a favor de gradiente de concentración y a favor de gradiente eléctrico 3. Proteínas transportadoras 4.Tipos de transporte En todos los tipos de transportes, excepto en la difusión simple, intervienen proteínas transportadoras. Son proteínas integrales. Son específicas de un tipo de molécula a transportar (salvo pocas excepciones). 2

3 Transporte pasivo Ósmosis: lo que se mueve es el agua desde los medios menos concentrados a los más concentrados 1. Difusión simple 2. Ósmosis 3. Difusión facilitada Proteínas canal Proteínas transportadoras Comportamiento de dos disoluciones separadas por una membrana semipermeable. Un medio extracelular con respecto al medio intracelular puede ser EXTRACELULAR INTRACELULAR HIPERTÓNICO MÁS CONCENTRADO MENOS CONCENTRADO Presión osmótica membrana semipermeable HIPOTÓNICO MENOS CONCENTRADO MÁS CONCENTRADO ISOTÓNICO MISMA CONCENTRACIÓN hipertónica hipotónica Para explicar la ósmosis platearemos el siguiente modelo teórico... Transporte activo Desplaza los solutos en contra de gradiente de concentración. 2 tipos Bombas impulsadas por ATP Transporte acoplado 3

4 Bomba de sodio: Saca 3Na y mete 2K en contra de gradiente electroquímico Interior Mucho K Poco Na Exterior Poco K Mucho Na Interior Mucho K Interior Mucho K Poco Na Poco Na Exterior Poco K Mucho Na Exterior Poco K Mucho Na Interior Mucho K Poco Na Exterior Poco K Mucho Na 4

5 Na Ca Na Ca Bombas Acoplados Bombas Acoplados 5. Canales iónicos y potencial de membrana 1. Canales iónicos 2. Potencial de reposo y potenciales postsinápticos. 3. El potencial de acción. Conducción del potencial de acción. 4. Transmisión sináptica: tipos de sinapsis. Funcionamiento de la sinapsis. 5

6 Tipos de canales iónicos presentes en la membrana celular 1.Canales activos: Canal de fuga de K 2.Canales activables Canales dependientes de ligando (además de canal es receptor) Canales dependientes de voltaje Dependientes de ligando Canales activados por estrés Los canales son especificos de iónes determinados. A medida que aumenta la concentración de iones aumenta su flujo a través del canal hasta un punto en el cual se saturan y fluyen a la misma velocidad (velocidad máxima) Dependientes de voltaje Canales dependientes de ligando Canales dependientes de Voltaje. Los canales activado por estrés permiten la audición Potencial de equilibrio El medio extracelular posee una composición química diferente al medio intracelular. Órgano de Corti El sonido hace que la membrana basilar vibre arriba y abajo, lo cual provoca que los estereocilios se inclinen. Los estereocilios de cada célula ciliada constituyen un conjunto escalonado en el que cada estereocilio está unido al siguiente, más corto, por un filamento fino. La inclinación estira los filamentos que, del tirón, abren los canales iónicos. Intracelular P Na Na K K Extracelular Cl Cl Ca Ca 6

7 INTRACECULAR EXTRACELULAR Extracelular Intracelular La bomba de sodio potasio mantiene el potencial de membrana en reposo (5.3. ). Intracelular Extracelular Na Na P K K Cl Cl Ca Ca 5.4. Potenciales postsinápticos Intracelular Na Despolarización: PEP Extracelular Canal de sodio Na 7

8 Cl Hiperpolarización: PiP Intracelular Extracelular Intracelular Canal de cloro Cl Hiperpolarización: PiP Canal de potasio K K Extracelular Al actuar ligandos sobre los receptores, los canales asociados a él se abren y el potencial de membrana cambia, al nuevo potencial se le denomina POTENCIAL POSTSINÁPTICO (PP). Representación de los PP Hay 2 tipos de PP Potencial Excitador Postsináptico (PEP ) Potencial Inhibidor Postsináptico (PIP ) 65 mv Tiempo milisegundos Tiempo milisegundos 8

9 Características de los PP 1.Se propagan. 1. Se propagan. 2. Su amplitud disminuye con el tiempo y a medida que se propagan. 3. Cuando se encuentran dos PP, se suman. Se distinguen dos maneras de sumarse En el espacio. En el tiempo. milisegundos micrómetros 2. Su amplitud disminuye con el tiempo y a medida que se propagan. Suma en el espacio mv Suma en el tiempo 20 ms 9

10 5.5. El potencial de acción. Conducción del potencial de acción. Integración de los PP Los PPs que se han producido en las dendritas y soma de la neurona, viajen en dirección al axón. Cono axónico En el cono axónico todos los PP llegan integrados en un PP resultante. Según como sea el resultado de esta integración se va a producir o no, un potencial de acción Potencial de acción Valor umbral Si la suma de los PPs en el cono axónico da como resultado un PEP y de un valor determinado, se producirá un PA. Si no se llega a esa despolarización mínima, no se produce el potencial de acción. A la despolarización mínima que tiene que producirse en el cono axónico para que se produzca un PA se le llama VALOR UMBRAL Potencial de Acción (PA) Es un cambio muy rápido del potencial de membrana desde su valor en reposo hasta un valor positivo y la recuperación inmediata del potencial en reposo Potencial de membrana (mv) Representación de un potencial de acción 40 0 Umbral 0 2 Tiempo (ms) 60 10

11 Fases del potencial de acción mv Despolarización: Apertura de canales de Na voltaje dependientes. 2. Repolarización: Apertura de canales de K voltaje dependientes 3. Hiperpolarización: 0 mv Umbral 4. Recuperación del potencial de membrana. 60 Hiperpolarización Canales responsables del potencial de acción. Canales de sodio voltaje dependientes Tres estados del canal de sodio voltaje dependiente. Cerrado Abierto. Cerrado inactivado Canales de potasio voltaje dependientes mv 40 Características del PA 0 Umbral 60 mv Ley del todo o nada. Periodos refractarios: Absoluto Relativo 11

12 Na Na Na Na 28/10/2009 Conducción del PA Unidireccional, desde el cono axónico hasta los terminales. Cuanto mayor sea el diámetro del axón, más rápido viajará. En los axones mielinizados viaja saltando de nódulo de Ranvier en nódulo (CONDUCCIÓN SALTATORIA) y, por lo tanto, viaja más rápido. Na Na Na Na Na Na Na Na Na Valor umbral Sólo canales dependientes de ligando Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na PERIODO REFRACTARIO PERIODO REFRACTARIO Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na 12

13 Na Na Na 28/10/2009 Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na Na 13