propiedades electricas de membrana

PROPIEDADES ELÉCTRICAS DE LAS MEMBRANAS
DE LAS CÉLULAS EXCITABLES
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

Introducción
Potencial de membrana
Bases iónicas del potencial de membrana
Pilas de gradiente de concentración
Concentraciones iónicas en células excitables
Generación del potencial de membrana en reposo (Vr)
Influencia del ClInfluencia de la bomba Na/K
Canalesvoltaje dependientes

Propiedades pasivas
Equivalente eléctrico de membrana plasmática
Constante de tiempo de la membrana (τm) y Suma temporal
Constante de espacio (λ) y Suma espacial

Conclusiones
MANUAL DE NEUROCIENCIA

INTRODUCCIÓN
CÉLULA EXCITABLE [propiedad básica] cambios en el potencial de membrana generan señales eléctricas
mediante las cuales realizar funciones.
En el reinoanimal:
a. Células de músculo esquelético y liso, función contráctil
b. Células secretoras que activan el mecanismo secretor por señal eléctrica (↑[Ca+]i)
c. Neuronas: integran la información entrante y la emiten a otras células mediante la modificación del
potencial de membrana (Vm) → SEÑALES ELECTRICAS

Potencial de acción: señal breve y de gran amplitud que transmite la informaciónrápidamente y a larga distancias a través del axón.
Tipo Pre/postpotencial y potencial marcapasos: señales breves y de menor voltaje,
en células que controlan su excitabilidad. Importante función integradora.
Potenciales sinápticos: señales de bajo voltaje resultantes de la acción sináptica

INTRODUCCIÓN – TIPO DE RESPUESTA

RESPUESTA ACTIVA

RESPUESTA PASIVA

Cambios conformaciones en loscanales
iónicos (prot. estructurales de membrana)
↓
Aumento de la permeabilidad a iones
distribuidos asimétricamente a ambos lados
de la membrana plasmática
↓
Generación de corrientes eléctricas que
median la modificación del potencial de
membrana

Propagación de la señal eléctrica debido a
las propiedades eléctricas pasivas de la
membrana y no a los canales iónicos.
↓
Propagaciónpasiva
PROPIEDADES PASIVAS DE LA MEMBRANA
-Extensión espacial de la propagación
-Curso temporal de respuestas subumbrales
-Velocidad de propagación de Res.Activa

UMBRAL DE EXCITACIÓN

↓
Valor crítico de potencial
de membrana superado

↓
Valores subumbrales del
potencial de membrana

POTENCIAL DE MEMBRANA

Potencial de reposo (Vr), diferencia de potencial transmembrana mas o menosconstante.
Interior celular negativo respecto al exterior (-70mV)
CAUSAS:
1. Gradientes de concentración iónica a ambos lados de la membrana de las especies Na+
y K +, generados por la bomba Na/K que traslada Na+ al interior y K+ al interior.
2. Diferencias de permeabilidad a diferentes especies iónicas, debido a la existencia de
canales iónicos con permeabilidad específica.

BASES IÓNICAS– PILAS DE GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN

1. Gradientes de concentración: los iones se mueven hacia donde hay menor [],
transportando a su vez cargas → desaparece el equilibrio eléctrico →aparece una
diferencia de potencial
2. Gradiente eléctrico: fuerza electromotriz generada por la diferencia de potencial entre
compartimentos. Opuesto al movimiento de iones creado por la diferenteconcentración.
↓
EQUILIBRIO ESTABLE: ambos gradientes se igualan, manteniéndose constante el potencial
y las concentraciones iniciales. Se define por la ecuación de Nernst.

BASES IÓNICAS – PILAS DE GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN
ECUACION DE NERST


R (constante de los gases)= 8,341 joule grado-1 mol-1



Z= valencia del ión



F (constante de Faraday)= 96500 cul/mol = 23060
cal/mol·V

T= 273+ ºC
PARA EL IÓN K+

RT/F= 25mV (20ºC)
Ln([ ]in/[ ]out)=2,3 log10 ([ ]in/[ ]out)
Log10 0,01/0,1= -1
CAMBIO DE (-)60mV POR UNIDAD LOGARÍTMICA DE CAMBIO DE CONCENTRACIÓN

BASES IÓNICAS – CONCENTRACIONES IÓNICAS



Citoplasma con proteínas cargadas negativamente que no pueden atravesar la
membrana



Concentraciones asimétricas de iones, el Na+ está mas concentrado en...