ED - Bioeletrogenese

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS 
INSTITUTO DE BIOLOGIA 
 
Nome: Ana Lívia de Pinho Barreto R.A: 173179 Período: Noturno 
Nome: Felipe Kennedy Carvalho Torquato R.A: 174157 Período: Noturno 
Nome: Lucas Leonardo Rosa De Mello R.A: 257853 Período: Noturno 
Nome: Luís Gustavo Inácio de Jesus R.A: 183002 Período: Noturno 
Nome: Sarah Herman Siqueira Budi R.A: 244256 Período: Noturno 
Disciplina: BF483 A Data: 02/09/2021 Professor(a): Helena Barbosa 
 
Atividade: Bioeletrogênese 
 
1. O que é uma célula excitável? 
Uma célula excitável tem a capacidade de gerar e propagar impulsos 
elétricos através de sua membrana, a existência de potenciais elétricos de 
membrana permite a excitabilidade celular. As células excitáveis são: célula 
muscular (esquelética, cardíaca e lisa) e célula neuronal (neurônio). 
 
2. Defina o que é Potencial de Repouso da Membrana. 
Potencial de repouso da membrana é quando uma célula excitável está 
em repouso, sem gerar impulso elétrico, e existe uma diferença na distribuição 
de cargas elétricas entre as duas faces da membrana celular. Em um neurônio 
típico, o potencial de repouso é -65 mV, ou seja, a concentração de cargas 
negativas na face interna da membrana possui diferença de 65 mV com relação 
à face externa. Essa diferença de potencial elétrico entre a face interna e a face 
externa da membrana é denominado POTENCIAL DE REPOUSO DA 
MEMBRANA. 
 
3. O que são canais iônicos? Explique os dois tipos de canais iônicos 
mais relacionados com a bioeletrogênese. 
Os canais iônicos são proteínas integrais transmembrana que estão 
incrustadas e atravessam a membrana celular. Eles permitem a passagem 
seletiva de diferentes íons como sódio, potássio, cloreto e cálcio. Os dois tipos 
de canais iônicos relacionados com a bioeletrogênese são: 
• Canais abertos (de vazamento), os quais permitem o fluxo contínuo 
de íons seletivamente; 
• Canais controlados por comportas, que, com comportas fechadas 
impedem o fluxo de íons. Essas comportas se abrem com 
estímulos que podem ser: elétricos (dependentes de voltagem), 
químicos (dependentes de ligantes-receptores moleculares) e 
mecânicos (estiramento da membrana). 
 
4. No que se refere às forças de atração e repulsão que impulsionam 
o fluxo dos íons através dos canais iônicos, explique o que é 
Gradiente Eletroquímico? 
No transporte transmembrana a força motriz química + a força motriz 
elétrica formam o gradiente eletroquímico. As forças de atração e repulsão 
impulsionam o fluxo de íons através dos canais. Cada íon tem o seu próprio 
potencial de equilíbrio, que é quando o fluxo de determinado íon através da 
membrana cessa. Por exemplo, no íon potássio, o gradiente de concentração 
(força motriz química) impulsiona o fluxo para fora da célula e a força motriz 
elétrica (ânions orgânicos como aminoácidos e proteínas) atraem o íon para 
dentro da célula. Quando o fluxo cessa, o potencial de equilíbrio iônico do 
potássio é -80 mV, ou seja, a força motriz química e a força motriz elétrica se 
equilibram. 
 
5. Com relação ao Potencial Elétrico de uma célula, o que significa 
dizer que a célula está “Polarizada”? No mesmo contexto, explique 
os termos “despolarização” e “hiperpolarização” da célula. 
A célula está polarizada quando a concentração de cargas negativas na 
face interna da membrana é predominante, ou seja, quando se estabelece o 
potencial de repouso da membrana. 
A despolarização ocorre quando um estímulo, seja químico ou mecânico, 
atinge a membrana. Os canais de sódio se abrem e ocorre um influxo de sódio, 
então há um deslocamento do potencial de repouso da membrana para valores 
menos negativos, a depolarização atinge valores de -40 mV, que causam a 
abertura (ativação) de canais de sódio dependentes de voltagem. Este ponto de 
-40 mV é o limiar de excitabilidade da célula. Este é o potencial gerador que é 
graduado. 
Quando a despolarização atinge valores de -40 mV, causando a abertura 
dos canais dependentes de voltagem, um intenso e rápido influxo de íons de 
sódio é gerado, desencadeando a inversão do potencial de membrana para 
valores positivos. 
Quando é atingido o valor de 40 mV, se sucede o fechamento dos canais 
de sódio dependentes de voltagem e cessão do influxo de sódio. Então, dá-se a 
abertura de canais de potássio dependentes de voltagem e o efluxo de íons de 
potássio, promovendo a repolarização e hiperpolarização (-75mV) – na 
hiperpolarização, os canais de potássio estão abertos e os de sódio fechados. 
 
6. Defina o que é Potencial de Ação. 
O potencial de ação é gerado após o intenso e rápido influxo de íons de 
sódio, provocando a inversão do potencial de membrana para valores positivos 
(40 mV). É o sinal codificado através do qual as células excitáveis se comunicam 
entre si e com outras células. 
 
7. Descreva os eventos da gênese do Potencial de Ação. 
I. Célula excitável em repouso (potencial de repouso da membrana), 
canais de sódio e potássio fechados; 
II. Um estímulo químico ou mecânico atinge a membrana; 
III. Canais de sódio dependentes de ligantes ou mecânicos se abrem, 
gerando um influxo de sódio; 
IV. Despolarização atingindo valores de -40 mV que causam a 
abertura de canais de sódio dependentes de voltagem – Limiar de 
excitabilidade da célula; 
V. Intenso e rápido influxo de íons de sódio causa a inversão do 
potencial de membrana para valores positivos; 
VI. Com o potencial de membrana em valores positivos (40 mV), há o 
fechamento dos canais de sódio dependentes de voltagem e 
cessão do influxo de sódio; 
VII. Abertura dos canais de potássio dependentes de voltagem e efluxo 
de íons potássio (repolarização e hiperpolarização); 
VIII. Finalizado esse processo, a célula irá se estabilizar através de 
canais de vazamento até que retorne ao estado de repouso. 
 
8. Com relação à geração do Potencial de Ação, explique o Período 
Refratário Absoluto e o Período refratário Relativo. 
O período refratário é o período de tempo (5 – 10 ms) após o fim de um 
potencial de ação, no qual não é possível ou é mais difícil a geração de um novo 
potencial de ação (P.A.). No período refratário absoluto, a geração de P.A. não 
é possível e, no período refratário relativo, a geração do P.A. é mais difícil. 
Isso ocorre porque, nos canais de sódio dependentes de voltagem, 
existem duas comportas: ativação e inativação. 
Em repouso, a comporta de ativação está fechada, porém pode ser 
ativada. Na despolarização, o canal está aberto até atingir o limiar e P. A., e, na 
repolarização, o canal é fechado pela comporta de inativação e o canal é 
inativável. Esse é chamado de período refratário absoluto. 
No período refratário relativo, a comporta de ativação está fechada. O 
canal está fechado e ativável, porém a célula está hiperpolarizada, tornando 
difícil a geração de um novo P.A. Portanto, o estímulo precedente não será capaz 
de gerar outro P.A., mas esse será possível com um estímulo mais forte. 
 
9. Descreva o processo de propagação do Potencial de Ação. 
A transmissão da informação de uma célula excitável para outra depende 
da propagação do impulso elétrico (P.A.) pela membrana celular. Em um 
neurônio típico, o P.A. é conduzido pelo axônio. Dendritos e corpo celular 
normalmente não contêm canais de sódio dependentes de voltagem, apenas 
canais de sódio dependentes de estímulos, ou seja, não geram P.A. 
O cone de implantação axonal (zona de disparo) e o axônio são ricos em 
canais de sódio dependentes de voltagem e geram P.A. Quando é gerado um 
P.A., um pouco de corrente despolarizante flui passivamente ao longo do axônio, 
a despolarização local determina a abertura dos canais de sódio vizinhos e um 
P.A. é gerado. Canais de sódio em pontos que a corrente já passou, encontram-
se no estado inativado, enquantoos canais de potássio ainda estão abertos. 
O potencial de membrana repolariza e o axônio ali torna-se refratário. O 
processo se repete, propagando o P.A. ao longo do axônio, promovendo uma 
propagação unidirecional. 
Existem dois fatores que influenciam a velocidade de condução do P.A. 
pelo axônio: o diâmetro do axônio e a bainha de mielina. Quanto maior o 
diâmetro do axônio, maior o volume de axoplasma e menor será a resistência ao 
fluxo iônico, assim propagam o impulso com maior velocidade. A corrente 
despolarizante segue mais veloz pelos trechos isolados pela bainha de mielina, 
os P.A. saltam os trechos mielinizados gerando uma condução saltatória.