Seminario Nº2: Actividad bioeléctrica 2 Propiedades pasivas y activas Silvia Pedetta - Propiedades pasivas
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Seminario Nº2: Actividad bioeléctrica 2
Propiedades pasivas y activas
Silvia Pedetta
Propiedades pasivas
afuera
Pensemos a la célula
como un circuito RC
adentro
I
Constante de tiempo: τ
τ = Rm * Cm
Pero la neurona no es una esfera.. Pensémosla como un cable
constante de espacio:
Re ~ 0 Rm
Rl
La señal decae a lo largo del “cable”
Propiedades activas: determinadas por cambios de la conductancia dependientes de voltaje Estímulo Respuesta La respuesta no es registrada en proporcional al estímulo la neurona
Mediante el uso de voltage clamp y farmacología lograron identificar las corrientes involucradas en el potencial de acción Ojo, esto NO es un potencial de acción!!!
Pero esto si… Qué pasa con las corrientes?? Iion = gion (Vm – Eion)
Finalmente.. ¿Cómo se transmite el potencial de acción a lo largo del axón??
En ambos tipos de axón
(mielinizado o no) se dan
procesos de trasmisión
pasiva y activa
(regenerativa)
¿Qué consecuencias tiene la vaina de mielina sobre la transmisión?
¿Y si aumentáramos el radio del axón?
En ambas situaciones se aumenta la velocidad de conducción por un aumento
en la constante de espacioEn resumen… Transmisión electrotónica: Transmisión activa: - Depende de las propiedades de la - Depende de conductancias membrana. No depende de activadas por voltaje conductancias activadas por voltaje - Es “instantánea” - Mas lenta -Con decremento - Sin decremento
Fig 1A
Fig 1B
Fig 2
Fig 3
Fig 4
Fig 5
Fig 6
Fig 7ABC
Fig 7DE
Fig 8
Fig 9
Fig 9C
Fig 10
1) Un potencial viaja a lo largo de una dendrita y atraviesa una zona (demarcada por el trazo
grueso) donde hay presencia de canales dependientes de voltaje.
a) Qué tipo de potencial (electrotónico o de acción) y que relación de amplitudes (>, < o =)
habrá entre los puntos A, B y C, en las siguientes situaciones:
i- Cuando el potencial en B es supraumbral.
ii- Cuando el potencial en B es subumbral.
b) ¿Como definiría qué iones pasan por los canales dependientes de voltaje?
Justifique breve y concisamente en cada caso.
Potencial
de membrana
(mV)
A B C Longitud
del axón2) Acerca de las funciones de la membrana excitable señalar la/s opción/es
correcta/s. Justificar porque son incorrectas las otras.
a) El potencial de membrana en reposo depende fundamentalmente de una alta
permeabilidad al ión potasio.
b) La repolarización del potencial de acción depende exclusivamente de la
inactivación de los canales de sodio.
c) La mielinización es un mecanismo muy importante para aumentar la velocidad
de conducción en los invertebrados.
d) Los potenciales electrotónicos se conducen sin decremento a lo largo de una
fibra.3) Considere un sistema in vitro con las siguientes características:
Región A: Terminal postsináptico. Sólo posee Rx (receptores para el neurotransmisor X),
que son canales iónicos dependientes de ligando que permean Ca++ únicamente.
Región B: Zona de transmisión pasiva. Las señales generadas en la región A se transmiten
de manera electrotónica, con un alcance determinado por las constantes de tiempo (τ) y de
espacio (λ) de esta membrana.
Región C: Zona de transmisión activa, con canales de Na+ y K+ dependientes de voltaje.
Suponga que se trabaja con esta preparación, con un diseño experimental en el cual se
aplica una inyección de neurotransmisor X en la región A, y se registra el potencial de
membrana en la región C, observándose el siguiente patrón de respuesta:
B C
A
¿Qué cambios se observarían en este registro si...
a)... disminuyera el diámetro de la membrana en B? (Considere el caso extremo)
b)... se aumentara la cantidad de X aplicado de modo de producir una despolarización
mucho mayor en la región B?
c)... se duplicara la cantidad de Ca++ en el líquido extracelular antes de aplicar X? Dibuje
además el registro esperado en A, en esta condición respecto del control.4) Se trabaja con una preparación de neuronas cuyos terminales post sinápticos poseen receptores para un neurotransmisor que permea K+ únicamente. El trabajo de rutina consiste en aplicar a la preparación el neurotransmisor y registrar el potencial de membrana en el terminal post sináptico y en la región adyacente, donde se produce una transmisión activa de las señales. Considere que el potencial de reposo de estas neuronas es de – 60 mV y el EK es de –100 mV. a) ¿Esperaría ver potenciales de acción en la zona de transmisión activa con el experimento de rutina? ¿por qué? b) Se realiza un registro tipo voltage clamp en el terminal post sináptico utilizando 10 escalones de voltaje que van de -40 a -130. i) Dibuje las curvas de Corriente post sináptica vs Voltaje (potencial de membrana clampeado) para 2 experimentos en los que su usó una cantidad x y 2x del neurotransmisor. ii) ¿Cómo cambiarían las curvas al duplicar el K+ externo? Justifique
5) La figura muestra los resultados de un experimento de voltage clamp realizado en el axón gigante del calamar. Se ven la corriente transiente entrante de Na+ y la saliente de K+. Los 8 registros fueron generados con escalones de voltaje de -70 a +70 mV (con incrementos de a 20). i) Explique el curso temporal de las corrientes. ii) ¿Cómo se modificaría el resultado tratando con TTX (bloqueante de canales de Na+ voltaje dependientes? ¿Y con TEA (bloqueante de canales de K+ voltaje dependientes)
6) En la misma preparación del problema anterior se realizó el siguiente experimento. Se realizó una doble estimulación (dos escalones de voltaje de - 75 a 5 mV separados por 1 mseg) durante un experimento de voltage clamp. Se utilizó TEA en el baño. La figura muestra el resultado obtenido. i) Describa que sucede. ¿A que se debe? ii) Dibuje las corrientes esperadas si el segundo pulso se da a 0,5 mseg y a 3 mseg.
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