Membranas Aula 2

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Biofísica de Membranas 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Daniel de Castro Medeiros 
 
dacamemg@yahoo.com.br 
• Estrutura e Composição de Membranas Biológicas 
• Mecanismos de transporte 
• Equilíbrio eletroquímico 
• Potencial de repouso 
• Potencial de ação 
• Auto excitabilidade 
• Potenciais sinápticos e geradores 
 
Transporte Ativo + Seletividade 
Bioeletrogênese - Potenciais de difusão 
Potencial de equilíbrio de um íon X 
 
Ex = R T / z F ln ( [X]E / [X]I ) [Eq. de Nernst] 
Ion X 
[X] (mM) 
EX (mV) 
LEC LIC 
Na+ 150 15 +60 
K+ 5 150 -89 
Cl- 150 15 -60 
Ca2+ 1 0.0001 +120 
(Consideramos que T = 37oC = 310 K) 
Potencial de Membrana 
Apesar da grande força 
empurrando o Sódio, 
sua condutância é 
baixa. Logo o potencial 
de membrana se 
aproxima mais do Ek 
Potencial de Membrana 
Lei de Ohm 
V=RI > I=V/R 
 
 
R=1/g 
Em = (gk/∑g) Ek + (gNa/∑g) ENa + (gCl/∑g) ECl 
 
Média ponderada dos potenciais de equilíbrio de todos os íons para os quais a 
membrana é permeável 
Potencial de Membrana 
Em = (0.80) -90 + (0.15) 61 + (0.05) +(-60) 
Em = -72 + 9 - 3 
Em = -60mv 
 
Média ponderada dos potenciais de equilíbrio de todos os íons para os quais a 
membrana é permeável 
Em = (gk/∑g) Ek + (gNa/∑g) ENa + (gCl/∑g)+Ecl 
Potencial de Ação 
Potencial de Ação 
 
•Canal dependente de Ligante 
 
 
•Canal dependente de 
fosforilação 
 
 
•Canal dependente de 
voltagem 
Potencial de Ação 
Tudo 
Nada 
Potencial de Ação 
Após a inativação dos Canais de Na 
dependentes de voltagem: 
 
Em = (0.75) -89 + (0.20) 60 + (0.05) (-60) 
 
Em = -66 + 12 – 3 
 
Em = -57mv 
 
O que da figura ao lado não condiz com a 
fórmula acima? 
 
 
 
 
 
Após a inativação dos Canais de Na 
dependentes de voltagem: 
 
Em = (0.75) -89 + (0.20) 60 + (0.05) (-60) 
 
Em = -66 + 12 – 3 
 
Em = -57mv 
 
 
 
Em = (0.85) -89 + (0.1) 60 + (0.05) (-60) 
 
Em = -75 + 6 – 3 
 
Em = -72mv 
 
 
Após a inativação dos Canais de Na 
dependentes de voltagem: 
 
Em = (0.75) -89 + (0.20) 60 + (0.05) (-60) 
 
Em = -66 + 12 – 3 
 
Em = -57mv 
 
 
 
Em = (0.85) -89 + (0.1) 60 + (0.05) (-60) 
 
Em = -75 + 6 – 3 
 
Em = -72mv 
 
 
Excitotoxicidade 
Aumento da atividade neural na 
área de penumbra 
Em = (gk/∑g) Ek + (gNa/∑g) ENa + (gCl/∑g)Ecl 
 
Excitotoxicidade 
Aumento da atividade neural na 
área de penumbra 
Em = (gk/∑g) Ek + (gNa/∑g) ENa + (gCl/∑g)Ecl 
 
Excitotoxicidade 
Aumento da atividade neural na 
área de penumbra 
Em = (gk/∑g) Ek + (gNa/∑g) ENa + (gCl/∑g)Ecl 
 
Em = (gk/∑g) Ek + (gNa/∑g) ENa + (gCl/∑g)Ecl 
 
Carbamazepina 
Topiramato 
Fenitoína 
Em = (gk/∑g) Ek + (gNa/∑g) ENa + (gCl/∑g)Ecl 
 
E se o potencial de membrana estiver acima do limiar para 
abertura dos canais catiônicos dependentes de voltagem? 
Em = (gk/∑g) Ek + (gNa/∑g) ENa + (gCl/∑g)Ecl 
 
Em = (0.60) -89 + (0.35) 60 + (0.05) +(-60) 
Em = -53 + 21 - 3 
Em = -35mv 
Em = (gk/∑g) Ek + (gNa/∑g) ENa + (gCl/∑g)Ecl 
 
Condução do Potencial de ação 
Condução do Potencial de ação 
Condução Potencial de Ação 
Condução do Potencial de ação 
Rm/Ri 
Rm = Resistencia pela membrana 
Ri = Resistencia pelo citoplasma axional 
Rm/Ri 
Rm = Resistencia pela membrana 
Ri = Resistencia pelo citoplasma axional 
Condução do Potencial de ação 
Rm/Ri 
Rm = Resistencia pela membrana 
Ri = Resistencia pelo citoplasma axional 
Condução do Potencial de ação 
Rm/Ri 
Rm = Resistencia pela membrana 
Ri = Resistencia pelo citoplasma axional 
Condução do Potencial de ação 
Condução do Potencial de ação 
Condução do Potencial de ação 
Condução do Potencial de ação 
Condução do Potencial de ação 
Condução do Potencial de ação 
Condução do Potencial de ação 
Condução do Potencial de ação 
Condução do Potencial de ação 
Rm/Ri 
Rm = Resistencia pela membrana 
Ri = Resistencia pelo citoplasma axional 
Sinapse 
Otto Leowi 
Transmissão sináptica 
Transmissão sináptica 
Propagação do Potencial de Ação 
Canais de Ca++ dependentes de 
voltagem 
Transmissão sináptica 
Transmissão sináptica 
Potencial pós-sináptico Excitatório - Aumenta 
a probabilidade de disparo do neurônio pós-
sináptico: 
• Abertura de canais para sódio 
• Fechamento de canais para cloro 
PPSE 
Potencial pós-sináptico inibitório - Diminui 
a probabilidade de disparo do neurônio 
pós-sináptico: 
• Abertura de canais para cloro 
• Aumento da condutividade dos íons 
potássio 
PPSI 
PPSI 
Somação Sináptica 
Inativação da comunicação 
sináptica 
 
• Recaptação de neurotransmissor 
• Degradação enzimática 
•Fadiga da transmissão sináptica 
Término da Transmissão Sináptica