CLASE 5 POTENCIAL DE MB BIO 076 I 2015

Excitabilidad celular
y propiedades bioeléctricas de la neurona.
María Soledad Urra.

Excitabilidad celular
• QUE ES EL POTENCIAL DE MEMBRANA?
Es una distribución desigual de carga alrededor de la membrana plasmática.
La carga en el interior de la célula es negativa en el exterior es positiva.
• EL POTENCIAL DE LA MEMBARNA PUEDE CAMBIAR?
La excitabilidad es la propiedad de algunas células demodificar su
potencial de membrana y de poder propagar este cambio en la
membrana. (potencial de acción).
• CUANDO CAMBIA EL POTENCIAL DE
LA MEMBRANA?
El potencial de membrana se modifica en
respuesta a un estímulo ya que se abren y
canales sensibles a voltaje que produce
cambios transitorios de la permeabilidad
de membrana a distintos iones.
Osciloscopio. Permite registrar la actividad
eléctrica delas células excitables

Cuales son los iones que dan cuenta la
diferencia carga eléctrica en el medio
extracelular versus en intracelular?

Las neuronas presentan un potencial de membrana, negativo en el interior que puede ser medido
registrando el voltaje entre el interior y el exterior de la célula. A este potencial de membrana lo
llamamos potencial de membrana en reposo

Uno puede medir elpotencial eléctrico
(voltaje) de una pila con un
voltímetro. Alrededor de 1.5 volt

Por lo tanto en las neuronas existe un
potencial de membrana negativo al
interior (-70 mV)

Estudios originados en el axón del calamar gigante
(Katz, 1949)

El potencial de membrana está
determinado por la distribución
desigual de iones, Na+, K+, Cl-,
y Ca+ dentro y fuera de la
membrana.
El potencial de la membranadependerá de la posibilidad de
que los iones puedan moverse a
través de la membrana.

En reposo, el potencial de
equilibrio o de membrana esta
determinado por el único ion que
se mueve a través de la
membrana,
CUAL?
El ION POTASIO, K+

¿Potencial de membrana ES el potencial de
equilibrio del k+

Potencial de equilibrio del K: determinado por la gradiente de concentración
del potasio que se oponea su gradiente eléctrica. Cuando ambas fuerzas
son iguales, el movimiento de potasio es igual a cero.

¿Cómo se demostró que el potencial de membrana en reposo
depende de la permeabilidad al K+?
Alan Hodgkin y Bernard Katz (1949), alteraron las concentraciones
de K+ extracelular y midieron cambios en el potencial de membrana

POTENCIAL DE EQUILIBRIO
QUIMICO
• El movimiento de un ión a través deun canal
está determinado por su potencial de equilibrio
químico.
• El potencial de equilibrio químico depende de la
gradiente de concentración y de la gradiente
eléctrica del ión.
• La gradiente de concentración es una diferencia
de concentración del ión a ambos lados de la
membrana.

Concentraciones ionicas en el equilibrio
Intracelular

Extracelular

Potencial electrico
de equilibrio

Na+

18mM

150 mM

+56 mV

K+

135 mM

3 mM

-102 mV

Cl-

7 mM

120 mM

-76 mV

Ca2+

0,1 mM

1,2 mM

+125 mV

EXCITABILIDAD CELULAR
Potencial de
membrana o
Estímulo

Potencial de
reposo

Cambio en el
Potencial de
membrana:
Generación de
señal eléctrica
que se propaga
por el axón:
Potencial de
acción.

Características de los
canales iónicos

Canales Iónicos: son proteínas de transmembrana que:
• Dejanpasar iones a través de la membrana en forma:
•Rápida (109 iones por segundo)
•Pasiva (el paso esta determinado por fuerzas electroestáticas)
•Selectiva

• Algunos están siempre abiertos (Canales de escape o reposo).
• Otros pueden cerrarse y abrirse en respuesta a estímulos, eléctricos,
mecánicos, químicos, etc (canales regulados por voltaje o por ligando).

Esquema de los Canales de ionespresentes en el Axón

Mecanismos de apertura de canales iónicos

Familias de Canales iónicos

CANALES ACTIVADOS POR LIGANDO:
Receptor de acetilcolina (ACh)

CANALES ACTIVADOS POR VOLTAJE

Agonistas y antagonistas

COMO SE GENERA EL POTENCIAL DE
MEMBRANA?
(Carga negativa dentro, carga positiva fuera).
• La presencia de proteínas (moléculas polares cargadas
negativamente) en el citoplasma que no...