Biofísica de Membranas

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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 
 
J = -DA(ΔC/ΔX) 
 
J = magnitude do fluxo 
D = coeficiente de difusão 
A = área da membrana 
C = diferença de concentração 
X = espessura da membrana 
Transportadores mediados por proteína 
Potencial de equilíbrio de um íon X 
 
Ex = R T / z F ln ( [X]E / [X]I ) [Eq. de Nernst] 
 
Ex = (60 mV / z) • log ( [X]E /[X]I ) 
 
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) 
Em = (0.80) -89 + (0.15) 60 + (0.05) (-60) 
Em = -71 + 9 - 3 
Em = -65mv 
Em = (gk/∑g) Ek + (gNa/∑g) ENa + (gCl/∑g)+Ecl 
Em = (gk/∑g) Ek + (gNa/∑g) ENa + (gCl/∑g) Ecl 
Em = (0.09) -89 + (0.90) 60 + (0.01) (-60) 
 
Em = -8 + 54 – 1 
 
Em = +45mv 
Em = (gk/∑g) Ek + (gNa/∑g) ENa+ (gCl/∑g)Ecl 
 
Após a inativação dos Canais de 
Na dependentes de voltagem: 
 
Em = (0.80) -89 + (0.15) 60 + (0.05) (-60) 
 
Em = -71 + 9 – 3 
 
Em = -65mv 
 
O que da figura ao lado não condiz 
com a fórmula acima? 
 
 
 
 
 
Após a inativação dos Canais de 
Na dependentes de voltagem: 
 
Em = (0.80) -89 + (0.15) 60 + (0.05) (-60) 
 
Em = -71 + 9 – 3 
 
Em = -65mv 
 
 
 
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 = (0.80) -89 + (0.15) 60 + (0.05) (-60) 
 
Em = -71 + 9 – 3 
 
Em = -65mv 
 
 
 
Em = (0.85) -89 + (0.1) 60 + (0.05) (-60) 
 
Em = -75 + 6 – 3 
 
Em = -72mv 
 
 
Em = (gk/∑g) Ek + (gNa/∑g) ENa + (gCl/∑g)Ecl 
 
• Anestésico 
• Analgésico 
• Cloreto de 
Potássio 
Em = (gk/∑g) Ek (0) + (gNa/∑g) ENa + (gCl/∑g)Ecl 
 
Excitotoxicidade 
Aumento da atividade neural na 
área de penumbra 
 
 
Probabilidade de gerar 
Crise Epiléptica 
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 
Vazamento de sódio 
Canais passivos 
Canais lentos Cálcio-Sódio 
Em = (gk/∑g) Ek + (gNa/∑g) ENa + (gCl/∑g)Ecl