Potencial de ação-biofisica

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BIOELETROGÊNESE
ANTONIO LUIZ MARTINS MAIA FILHO
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Todas as células têm um potencial elétrico através da membrana
O interior da célula é negativo em relação ao extracelular
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Potenciais elétricos devem ser medidos como diferença entre dois pontos. 
Por convenção, o potencial externo é definido como zero, assim o potencial da membrana é igual a Vi. 
Em neurônios o potencial de repouso varia entre 
-60 e -70 mV. 
Nos diversos tipos de células:
Em ~ -30 a -90 mV
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Pré-requisitos essenciais para que exista diferença de potencial através de uma membrana:
 Diferença de composição iônica entre os dois lados da membrana
Diferenças entre as permeabilidades da membrana às espécies iônicas presentes (seletividade)
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Nos sistemas biológicos, em condições isotérmicas, a força movente dos processos passivos de transporte de um sunstâncias compreende:
Diferenças de concentração (diferença de potencial químico)
Diferença de potencial elétrico
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Equação de NERNST
Calcular o Potencial de equilíbrio de um íon
E= Potencial de equilíbrio
2,3RT/F = constante(60mv a 37ºC)
Z= carga do íon
C1= concentração intracelular
C2= concentração extracelular
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Potencial para mais de um íon
Equação de Goldmam
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POTENCIAL DE REPOUSO DA MEMBRANA
Valor do Potencial de Repouso Normal: -90mV
Origem do Potencial de Repouso: Bomba de Na+ / K+
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Transportes ativos geram os gradientes
ATP
ADP + Pi
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Células excitáveis:
Células que geram sinais elétricos que podem ser rapidamente conduzidos a longas distâncias.
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POTENCIAL DE AÇÃO
Início do potencial de Ação
Ciclo vicioso de feedback positivo
Limiar p/ iniciação do Potencial de Ação
 -65mV
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Etapas do Potencial de Ação:
Repouso: é o potencial de repouso da membrana que se encontra polarizada, ou seja -90mV. 
Despolarização: aumento da permeabilidade da membrana ao íon sódio através da abertura dos canais de sódio voltagem dependentes e o influxo de sódio para dentro da célula. 
Repolarização: diminuição da permeabilidade da membrana ao íon sódio e aumento da permeabilidade ao íon potássio
Hiperpolarização: não ocorre em todas as células, ocorrendo quando os canais de potássio voltagem dependentes ficam abertos mais tempo que o normal. 
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Potencial de membrana e condutâncias iônicas durante o potencial de ação
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Princípio do tudo ou nada
A condução passiva da despolarização ao longo do axônio contribui para a propagação do potencial
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Efeito platô 
Ocorre quando a membrana não repolariza imediatamente após a despolarização
o platô prolonga muito a despolarização, e a repolarização só começa alguns milisegundos após o normal. 
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Efeito platô
Em músculo liso e cardíaco. 
 Devido à vagarosa abertura dos canais de cálcio voltagem dependente 
Que permitem o influxo de íons sódio e cálcio para o meio intracelular 
Que prolonga a despolarização por alguns milisegundos. 
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Propagação do potencial de ação 
Ocorre através de correntes locais 
que despolarizam a membrana adjacente
 indo para os dois lados da membrana
esse processo é conhecido como
impulso nervoso ou muscular. 
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Propagação do potencial de ação
Condução saltatória
nas fibras mielínicas de nodo a nodo. 
Os íons não podem fluir através da bainha de mielina
A bainha de mielina reduz a capacitância da membrana entre um nó e outro.
 fluir com facilidade através dos nodos
 portanto os potenciais de ação que fluem de nodo a nodo possuem uma velocidade maior
menos gasto de energia do que em fibras amielínicas. 
Fibras mielínicas velocidade de 100m/s. 
Fibras amielínicas velocidade de 0,25m/s.
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Exercício
O QUE É POTENCIAL DE REPOUSO?
EM SE BASEIA A EQUAÇÃO DE NERNST?
QUAL A FUNÇÃO DA BOMBA DE SÓDIO E POTÁSSIO?
EXPLIQUE AS ETAPAS DO POTENCIAL DE AÇÃO?
EM QUE SE BASEIA O PRINCIPIO DO TUDO OU NADA?
PORQUÊ PODE OCORRER EM ALGUNS CASOS UM POTENCIAL DE AÇÃO EM FORMA DE PLATÔ?
PORQUÊ EM FIBRAS MIELÍNICAS O POTENCIAL DE AÇÃO SE PROPAGA MAIS RÁPIDO?