Excitabilidad i

FACULTAD DE CIENCIAS BIOLOGICAS

Departamento de Ciencias Biológicas

SEMINARIO 4 DE NEUROFISIOLOGIA: EXCITABILIDAD

Previo a contestar las preguntas de este seminario, usted debe estudiar las siguientes materias:

- Transporte a través de membrana

- Potencial de membrana y excitabilidad celular.

1. En la siguiente figura, dos compartimientos están separados por una bicapalipídica idéntica a la que forma la membrana celular. Cuente cuantas cargas positivas (+) y las negativas (-) a ambos lados

a. Suponga que usted pone un electrodo en A y otro en B para medir la diferencia de voltaje o de potencial que hay entre A y B ¿Qué valor registrará?

b. Ahora suponga que usted agregó en A cierta cantidad de una molécula que tiene carga negativa (la molécula no puedeatravesar la bicapa) y mide la diferencia de voltaje entre A y B. ¿Habrá diferencia de voltaje entre A y B? ¿En cuál lado será negativo y en cuál positivo?

c. Ahora suponga que usted agregó en A cierta cantidad de una molécula que tiene carga negativa (la molécula puede atravesar la bicapa) y mide la diferencia de potencial entre A y B después de un largo tiempo de espera ¿Habrá diferencia depotencial entre A y B? Justifique su respuesta.

2. En el siguiente experimento (ver figura) se dispone de una célula en la que se registrará la diferencia de voltaje o potencial que hay a través de la membrana celular. La célula se pincha con un microelectrodo, la diferencia de potencial entre el medio extra e intracelular se registra en un voltímetro. El amplificador en la figura permite aumentarel tamaño de la señal. El electrodo de referencia permanece fuera de la célula que está bañada en una solución salina.

a. ¿Cómo es la diferencia de voltaje cuando el electrodo de registro está fuera de la célula?

[pic]

b. Cuando ambos electrodos están afuera de la célula ¿Cómo es la diferencia de voltaje que se registra?

c. Cuando la célula se pincha con electrodo ¿Qué sucede con ladiferencia de voltaje que se registra ahora?

d. ¿Cómo debiera ser esa diferencia de potencial en el tiempo?

e. ¿Por qué las células tienen una diferencia de voltaje a través de la membrana?

2. La siguiente figura muestra la distribución de los iones Na+ y K+ a través de la membrana celular. La tabla indica las concentraciones típicas de estos iones en el medio extracelular e intracelularde un mamífero.

|Ión |Intracelular |Extracelular |
| |(mM) |(mM) |
|Na+ |15 |145 |
|K+ |140 |4,5 |

a. Utilice la figura y la tabla para indicar el sentido del movimiento pasivo de Na+ y K+.

Un ión es una partícula con cargaeléctrica (catión: carga +; anión: carga -). De acuerdo a la ley de Coulomb, las cargas eléctricas del mismo signo se repelen entre sí y las de signo opuesto se atraen. Cuando las partículas están en solución tienen una concentración dada por el número o cantidad de partículas en un volumen de solución. Por lo tanto una partícula cargada se mueve siguiendo dos fuerzas una eléctrica (diferencia depotencial eléctrico) y otra química (diferencia de concentración).

b. Utilice esta figura para explicar hacia dónde están orientadas la fuerza eléctrica y la química para el caso del K+. Las concentraciones extra e intracelulares están en la tabla.

[pic]

c. Utilice esta figura para explicar hacia dónde están orientadas la fuerza eléctrica y la química para el caso del Na+. Las concentracionesextra e intracelulares están en la tabla

[pic]

d. Suponga que la magnitud de la fuerza eléctrica es igual y contraria con la magnitud de la fuerza química ¿Cómo se llamará esta condición?

3. El potencial de equilibrio de una especie iónica es un potencial calculado e informa cuál es la diferencia de potencial de membrana que debiera existir para que la especie iónica está en equilibrio....