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Bioeletrogenese - Potencial de ação

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• Comunicação entre as células é feita
através de impulsos elétricos
(potencial de ação)
• O potencial elétrico na membrana
quando não está ocorrendo o
potencial de ação é chamado
potencial de repouso.
• em repouso, o potencial de
membrana de uma célula varia de
aproximadamente -70 a -90 mV
• essa eletronegatividade interna é
conferida pela movimentação de íons
entre os espaços intra e extracelulares
• canais iônicos
• Potencial de repouso = membrana
polarizada (deixa a célula preparada
para receber um estímulo)
• Difusão facilitada (Transporte
passivo) = seguindo gradiente de
concentração.
• Bombas sódio-potássio (transporte
ativo)
- Constantemente levam sódio para
fora da célula e potássio para dentro
da célula
- Cada 3 Na+ são transportados 2
K+
Bioeletrogênese
Introdução
Potencial da membrana
• O potencial de ação é explicado pelo
movimento de íons através de canais
que são acionados por alterações no
potencial de membrana da célula.
• As membranas celulares apresentam
diferenças de concentração entre o meio
interno e externo.
• Essa diferença de concentração
constitui a física básica dos
potenciais de membrana.
• Canais sem comporta
à estão sempre abertos (aquaporinas
= transporte de H2O)
• Canais com comportas
à são ativados ou abertos por:
• estímulo químico
(neurotransmissor)
• estímulo elétrico (voltagem-
dependente)
• estímulo físico (receptor sensitivo
de tato)
Mecanismo de ação
Canais iônicos
• potencial de difusão para vários
íons (Na+, K+ e Cl-) dependem da:
- concentração intra e extracelular
- polaridade da carga do íon
- permeabilidade da membrana para
cada íon
Fatores que interferem na velocidade
de difusão :
• Temperatura
• área
• gradiente de concentração
• distância
• peso molecular
• Membrana polarizada
Bioeletrogênese
Transporte de membrana
• Sódio
• Estímulo químico
(neurotransmissor)
• Estímulo físico (receptor sensitivo
de tato)
• estímulo elétrico (voltagem-
dependente)
• Potássio
• Canal de vazamento
• estímulo elétrico (voltagem-
dependente
• Bomba de sódio e potassio
Potencial de repouso
Abertura de canais iônicos
- aberturas dos canais voltagem
dependente de Na+ e K+ ocorrem no
mesmo momento, mas com
velocidades diferentes
- • canais de Na+ - rápido
- • canais de K+ - lento
Canal de Na voltagem dependente
• se houver alteração do potencial de
membrana para -70 a -50mV há
abertura dos canais
- estado ativado
• o influxo de Na+ causa o aumento
da voltagem e fechamento das
comportas de inativação dos canais
voltagem dependente
- estado inativado
• só pode ser reaberto após voltar ao
potencial de repouso
Canal de K voltagem dependente
também se abrem quando o potencial
de membrana fica menos
eletronegativo
• são canais de abertura mais lenta
e seu pico coincide com a inativação
dos canais de Na+
• são importantes para a
repolarização e a formação do
potencial de repouso
Bioeletrogênese
Canal de voltagem dependente
• 1. Abertura do canais de Na+
(rápido) e K+(lento);
• 2. Após 0mv as cargas são
invertidas ou seja, aumenta a
eletropositividade em seu meio
interno;
• 3. Abertura rápida dos canais de
K+ e fechamento do canais de Na+;
4. Fecham-se canais voltagem
dependente e abrem-se os canais de
vazamento (Hiperpolarização);
Todo processo dura 2ms
• Na+ abre e se fecha em 1 ms;
• K+ abre em 1ms e fecha em 1 ms;
Potencial de ação
Membrana Polarizada - Potencial
de repouso
• é a diferença de potencial elétrico
entre o meio extracelular e
intracelular
• fatores que contribuem para a sua
formação
- potencial de difusão de cada íon
(Na+ e K+)
- bomba de Na+/K+
- canal de vazamento de Na+ e K+
- K+ é mais permeável que Na+ na
membrana.
Fase 2 - limiar de despolarização
• Pós abertura dos canais ativados
quimicamente (neurotransmissor) ou
físicamente ( sensibilidade / tato).
• aumento da permeabilidade ao Na+
• influxo de Na+ até alterar o
potencial de membrana para -70 a -
50mV
• ativação dos canais voltagem
dependente
- Na+ e K+
Bioeletrogênese
Fase 1
Fase 3 - despolarização “tudo ou
nada”
• abertura dos canais de Na+
voltagem dependente aumenta a
abertura de maior número de
Na+ voltagem dependentes
• “feedback” positivo (estado
ativado)
• rápido influxo de Na+
• aumento de 500 a 5000 da
condutância ao Na+
• Chegam a 30mV- fechamento dos
canais de Na+
• “feedback” negativo (estado
inativado)
Fase 2
Fase 3
Fase 4 - repolarização
• pico de abertura dos
canais de K+ voltagem
dependente
• são cerca de 1 mseg
mais lentos que os
canais de Na+ voltagem
dependente
• Não entra mais sódio
• rápido efluxo de íons
potássio
• Intracelular fica mais
negativo
• Se movem até -90mV
(hiperpolarizada)
• Fase 5- hiperpolarização
• potencial de membrana
fica abaixo do potencial de
repouso (mais
eletronegativo)
Bioeletrogênese
Fase 4 • também denominado de“pós-potencial positivo”
• causado pelo efluxo de
K+ devido a um atraso
no fechamento dos canais
voltagem
dependente
• retorno ao potencial de
repouso
Fase 5