POTENCIAL DE MEMBRANA_ Potencial de REPOUSO e Potencial de AÇÃO

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UNINOVE
MARIA MUNIZ AMANCIO
POTENCIAL DE MEMBRANA:
Potencial de REPOUSO e Potencial de
AÇÃO
- Silverthorn
- Guyton
- Sanarflix(plataforma digital)
- Khan Academy
Potencial de REPOUSO e Potencial de AÇÃO: são desencadeados por CARGAS
ELÉTRICAS
MEMBRANA
A Membrana é semipermeável, algumas substâncias passaram com facilidade e outras
não(IONS).
- Permeabilidade aos íons é diferente = há DESEQUILÍBRIO entre íons que
formam as CARGAS
obs: bomba de Na+ e K+, tb ajuda na formação de cargas
Logo a DISTRIBUIÇÃO de Íons, terá de ser por meio
ÁTOMOS
ESTADO FUNDAMENTAL: + com - se ANULAM
Átomo GANHA elétrons tem mais CARGA NEGATIVA
Átomo PERDE elétrons tem mais CARGA POSITIVA
-----------------------------------------------
NÃO é mais estável -> NÃO é mais um átomo = Serão chamados de ÍONS
ÍONS
● CARGA POSITIVA = CÁTIONS
● CARGA NEGATIVA = ÂNION
ELETRÓLITOS = ÍONS
- presentes: INTRA e EXTRA celulares
- VOLUME e COMPOSIÇÃO de Ions, são essenciais para a Homeostase e
processos metabólicos
DISTRIBUIÇÃO DESIGUAL DE ÍONS ATRAVÉS DA MEMBRANA = NORMAL/FISIOLÓGICO
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➔ POTENCIAL de MEMBRANA SEMPRE será DESEQUILÍBRIO ELETROQUÍMICO
➔ Permeabilidade desigual -> MEMBRANA oferece permeabilidade diferentes para
ÍONS diferentes
importante para SINAIS ELÉTRICOS ou PA
- para as células nervosas,
- célula muscular
- atividade das células(sinalização)
➔ A MOVIMENTAÇÃO de íons gera CARGAS ELÉTRICAS
TABELA NORMAL EM EQUILÍBRIO
LIC LEC
K+
Íons FOSFATO
Proteínas Carregadas negativamente
Na+
Cl+
Ca+
DIFUSÃO(ÍONS no Canal iônico) -> Potencial de Equilíbrio [DESEQUILÍBRIO
eletroquímico(íons diferentes)] --produção de CARGAS---> Potencial de REPOUSO ou AÇÃO
Difusão Elétrica--desequilíbrio químico(passagens iônicas)---> gera CARGAS ELÉTRICAS
POTENCIAL DE REPOUSO: carga elétrica gerada em consequência de
íons em compartimentos(extra e intra) diferentes na célula
- Também chamado de Potencial NORMAL, De EQUILÍBRIO
- Possui DESEQUILÍBRIO ELETROQUÍMICO
↑K+ ↓Na+ (LIC)
↑Na+ ↓K+(LEC)
Desequilíbrio eletroquímico do LIC e LEC-> DIFUSÃO: Canais iônicos (voltagem e de
vazamento)
Sozinhos:
➔ DIFUSÃO de Na+ para o LIC: gera uma carga elétrica = -90mV
➔ DIFUSÃO de K+ para o LIC: gera uma carga elétrica = +60mV
obs: CARGA vem do GRADIENTE DE CONCENTRAÇÃO (extra e intracelular) e a
MOVIMENTAÇÃO DE ÍONS
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EQUAÇÃO DE NERNST: avalia a constante de equilíbrio, os valores relacionados aos
gases das células, a temperatura
- essa equação apenas avalia a permeabilidade da membrana pela carga elétrica
gerada por um ÚNICO íon(atravessa).
CANAIS DE VOLTAGEM
CANAIS DE VAZAMENTO: canais que nunca fecham
K+ possui MAIS canais de VAZAMENTO, logo será MAIS PERMEÁVEL
POTENCIAL DE MEMBRANA DE REPOUSO
Avaliação entre o ponto de equilíbrio do Na+ e K+
● TODA CÉLULA terá valor da comparação entre o lado INTERNO e EXTERNO da
membrana terá VALORES NEGATIVOS
● Sera POTENCIAL DE REPOUSO toda vez que houver CARGA, pois tera uma
predominância de ÍONS diferente (intra/extra)
● Íons que geram potencial de repouso: ↑K INTRA/ ↑Na EXTRAcelular
ORIGEM DO POTENCIAL DE REPOUSO DA MEMBRANA
DEPENDE da contribuição:
1. DIFUSÃO do POTÁSSIO
2. DIFUSÃO do SÓDIO
3. BOMBA de SÓDIO/POTÁSSIO
Cargas:
➔ Ek= -90mV
➔ Ena= +60mV
OBS: não é a voltagem que controla o canal de abrir e fechar e sim o LIGANTE
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Não será apenas a carga necessária, vai ser necessário:
● CANAL MEDIADO POR LIGANTE (Molécula que se prendeu ao receptor e formou
um canal )
● CANAL DE VOLTAGEM
● CANAIS DE VAZAMENTO -> Bomba de Na+ e K+
Bomba de Na+ e K+(3Na+-> FORA e 2K+ ->DENTRO): CONTRA o gradiente
- ajuda a MANTER o desequilíbrio
- gera CARGA de -4mV
CARGA FINAL = -90(SEMPRE será negativa)
Potencial de Repouso = Membrana está POLARIZADA (carga negativa)
≠
Potencial de Ação = Membrana está DESPOLARIZADA
POTENCIAL DE AÇÃO
Experimento com um neurônio
Leia atentamente e realize o experimento no próximo slide:
I- Amplie a imagem no lado esquerdo.
1) Observe os dos íons e escreva a concentração (maior ou menor) dos respectivos
íons nos compartimentos LIC e LEC;
- Os canais de Na+ e os Canais de K+ ficam fechados e apenas mediante
ESTÍMULO se ABREM.
Os canais de vazamento de Na+ e os canais de vazamento de K+ NUNCA se fecham.
E quando há ESTÍMULO passam uma alta concentração de ions.
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2) Para a manutenção do potencial de membrana de repouso (Vm), quais íons
são mais e menos permeáveis? Explique o que define a permeabilidade desses íons.
K+ é mais PERMEÁVEL, pois SAEM MAIS. Há mais K+ tendo EFLUXO, que Na+ tendo
influxo.
3) Observe os 4 tipos de canais e escreva a diferença entre eles;
- CANAL de Na+ : DEPENDENTE de Voltagem
- CANAL de K+: DEPENDENTE de Voltagem
- CANAL de VAZAMENTO de Na+: Difusão Facilitada -> TRÂNSITO LIVRE DE
ÍONS
- CANAL de VAZAMENTO de K+: DIfusão Facilitada -> TRÂNSITO LIVRE DE
ÍONS
SINAPSE ELÉTRICA
Como os neurônios transmitem informação?
A partir da Sinapse elétrica de JUNÇÃO COMUNICANTE(VOLTAGEM dependente)
- a partir de outros neurônios realizam uma atividade
- desencadear produção de hormônio
- ativação de uma célula muscular
CORRENTE -> celula -> CORRENTE -> celula
Em fibras Musculares:
- não tem junções comunicantes
- Uma célula fica ativa e outra em repouso
Neurônio motor ---interage---> Placa Motora
SINAPSE QUÍMICA
- dependente de LIGANTE
REMEMBER...
Potencial de repouso :(LIC) ↑K+ ↓Na+ / (LEC) ↑Na+ ↓K+
Há poucos canais de K+ e Na+ abertos: Canais de VAZAMENTO -> sofrem DIFUSÃO
FACILITADA para manter em -70mV
- Polarização: Um lado é + e o outro é -
- O potencial de membrana terá SEMPRE DESEQUILÍBRIO QUÍMICO
- Sai mais K+ e entra mais Na+
Como uma célula muda sua PERMEABILIDADE?
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- Estímulo dependente de LIGANTE -> CANAIS de Na+ ABREM = INFLUXO de Na+
para dentro da célula -> (LIC) fica ↑POSITIVO
- A célula muda a permeabilidade iônica através das regulações. Deixando as
POSITIVAS apenas quando NECESSÁRIAS
O número de Canais dependentes de LIGANTE é MAIOR (mas estarão fechados sem
estímulo por ligante), que o número de Canais de VOLTAGEM dependente.
Potencial Graduado: FASE DESPOLARIZANTE que antecede o Potencial de
Ação
Corrente que ENTRA
Corrente ELÉTRICA no potencial graduado PERDE FORÇA = força INICIAL e RESISTÊNCIA
da célula
- Força GRADUADA
↑ESTÍMULO(potencial elétrico) ↑CORRENTE
↑RESISTÊNCIA ↓FLUXO CORRENTE
A ZONA GATILHO ABRE a partir de -55mV ficando MAIS POSITIVO
Potencial Graduado SUBLIMIAR
- ESTÍMULO Fraco -> NÃO abre canais VOLTAGEM Dependentes
➔ ZONA DE GATILHO: região onde tem MUITOS Canais VOLTAGEM DEPENDENTE.
Todas as células possuem esta Zona.
- Potencial graduado ABAIXO do LIMIAR
- NÃO aconteceu nada -> NÃO chegou no Potencial de Ação
Potencial graduado SUPRALIMIAR
- ESTÍMULO GRANDE -> Potencial DESPOLARIZANTE
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- ZONA DE GATILHO: região onde tem MUITOS Canais VOLTAGEM DEPENDENTE.
Todas as células possuem esta Zona.
- Estímulo -> ATIVA os potenciais e ABRE VÁRIOS Canais de Na+ VOLTAGEM
dependente -> AUMENTA o INFLUXO de Na+
- POSITIVANDO a célula -> chegando até 30 mV e FECHA o Canal de Na+
POTENCIAL
GRADUADO
POTENCIAL DE AÇÃO
“uma MAROLA” “um TSUNAMI"
Potencial NÃO PARA até o Canal FECHAR (-30mV)
- Só vai para FRENTE
Polarizado: positivo FORA e negativo DENTRO
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Potencial de REPOUSO(Polarizado) -> Potencial GRADUADO(Despolariza Na+ entra
dependente de LIGANTE) ----estímulo despolarizante(chega no Limiar/Zona Gatilho)--->
Potencial de AÇÃO(Despolariza MUITOO! Na+ pelos canais dependente de VOLTAGEM) ->
Potencial de REPOUSO(Efluxo de K+ = Hiperpolariza = Repolariza, pois está Polarizado)
POTENCIAL DE AÇÃO
1. INFLUXO de Na+
DESPOLARIZA -> Célula fica POSITIVA = Influxo de Na+
Chega a -30mV -> FECHA canais de Na+
POTENCIAL DE REPOUSO
2. EFLUXO de K+
Chega a -30mV -> ABRE canais de K+ = Efluxo de K+
REPOLARIZA -> Célula fica NEGATIVA
- Canais de K+ demoram mais para FECHAR
- HIperpolariza: ficamais NEGATIVA que o Potencial de Repouso
RESUMO UNINOVE Prof Aline:
Questão
RESPOSTA:
Entrar/INFLUXO Na+ em -55mV mediante ESTÍMULO do POTENCIAL de AÇÃO ->
DESPOLARIZA > POSITIVO
Quando chega a 30mV ele FECHA, pois fica INATIVO o canal(não entra mais).
- O canal INATIVO está POSITIVO, este não abre mediante um estímulo MENOR
que 30 mV, pois está no PERÍODO REFRATÁRIO ABSOLUTO
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Canais de Na+ FECHAM total -> EFLUXO de K+ -> Canais de K+ ABREM e se
REPOLARIZA -> HIPERPOLARIZA > NEGATIVA
- Para se REPOLARIZAR(região ATIVA) tem EFLUXO de K+ ficando NEGATIVA se
REPOLARIZANDO e entra no Período Refratário RELATIVO
- Zona refratária NÃO deixa os Canais de Na+ abrirem NOVAMENTE, então a
condução sempre será para FRENTE, porque não conseguem voltar
Período REFRATÁRIO ABSOLUTO Período REFRATÁRIO RELATIVO
Canais de Na+ se abrem(INATIVO)
- INATIVO: NENHUM estímulo
pode DISPARAR outro potencial
de ação. Canal de Na+ estaram
FECHADOS.
Canais de Na+ se FECHAM e os canais de
K+ se ABREM
Canais de Na+ voltam à posição
original(FECHAM),
Canais de K+= continuam abertos
POLARIZAÇÃO fica FORTE
- Conseguem ativar os canais de
Sódio com mais dificuldade, pois
necessita HIPERPOLARIZAR
para chegar no Limiar
novamente
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MARIA MUNIZ AMANCIO
RESUMÃO da MARIA
sanarflix
h�ps://pt.khanacademy.org/science/biology/human-biology/neuron-nervous-system/a/the-synapse
POTENCIAL DE AÇÃO E TRANSMISSÃO SINÁPTICA
SISTEMA NERVOSO
NEUROGLIA: atividade de SUSTENTAÇÃO(física e metabólica) dos neurônios
NEURÔNIOS: responsáveis por transmitir o impulso nervoso
(padrões diferentes)
- DENDRITOS: recebem informação e passa ao corpo celular
- CORPO CELULAR
- AXÔNIO: No Cone saxónico( parte mais proximal do soma) onde é gerado o
Potencial de Ação
- Bainha de Mielina (nódulos de Ranvier): maior velocidade na condução do impulso
POTENCIAL DE AÇÃO
Todo Potencial de Ação é uma DESPOLARIZAÇÃO --seguida-> REPOLARIZAÇÃO
- Sua Despolarização é MUITO eficaz ALTERANDO a CARGA da membrana
POSITIVAMENTE
- Transporte de SINAL MUITO eficaz (possui MESMA Amplitude do início ao fim)
- GERADO de modo UNIDIRECIONAL: INÍCIO cone saxónico(PROXIMAL)----->
(DISTAL) do axônio(FIM)
- Canais Iônicos Voltagem Dependente (canais de Na+ e canais de K+)
- Função: MANTER informação do sinal (veracidade da mensagem e velocidade que é
mandada)
obs: nem toda despolarização é um potencial de ação
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Potencial de repouso: MAIS K+ intracelular e MAIS Na+ no extracelular -> Membrana
Polarizada
ex: PRN(potencial de repouso de membrana) -70mV(interno)
Quando chega o ESTÍMULO, ocorre?
1. HIPERPOLARIZAÇÃO: deixou MAIS negativo do que já tava. Fica -100mV
2. DESPOLARIZAÇÃO: ALTEROU o Potencial, a POLARIDADE ficou MENOS negativa. Fica
-60mV
No Potencial de Ação: vai DESPOLARIZAR deixando totalmente POSITIVO
Que tipos de respostas podem se desenvolver a partir do ESTÍMULO?
1. RESPOSTA SUBLIMIAR: O estímulo gerou a abertura de canais de voltagem
dependente, mas NÃO foi o SUFICIENTE para gerar uma Resposta Supralimiar
● MAIS DEVAGAR
● NÃO tem Amplitude do sinal garantida até o final
2. RESPOSTA SUPRALIMIAR: chega ao POTENCIAL DE AÇÃO
● RÁPIDO
● POLARIZA totalmente a célula -> fica POSITIVA
ex: PRN(potencial de repouso de membrana) -70mV(interno) -> ESTÍMULO-> Despolariza
e chega a -50mV---ATINGE o POTENCIAL de AÇÃO→ Célula POLARIZADA
Estímulo elétrico(chega) -> canal dependente de ligante -> canal dependente de
voltagem
Para que serve o Período Refratário?
Potencial só ocorrerá de acordo com sua necessidade (NÃO adianta dar altos estímulos)->
graças ao PERÍODO REFRATÁRIO
PERÍODO REFRATÁRIO
1. ABSOLUTO: Após a despolarização -> repolarização da célula, tera uma
INCAPACIDADE/RESISTÊNCIA da célula gerar Potenciais de Ação
2. RELATIVO: Discreta Hiperpolarização, com um ESTÍMULO POTENTE poderá haver
RESPOSTA de Potencial de ação
Em que frequência ocorre o Potencial de Ação?
1. Frequência BAIXA -> GERA Potencial de Ação, porque ainda não estara em seu
Periodo Refratario
2. Frequência ALTA -> IMPOSSÍVEL. “Enlouquecidamento dando choque no rato não
desenvolverá um Potencial de Ação.
De modo microscópico, como os Canais Iônicos interferem no Potencial de Ação?
Canais iônicos Voltagem Dependente Na+ e K+
Potencial de Repouso
INTRACELULAR
- ↑K+
- carga NEGATIVA
EXTRACELULAR
- ↑Na+
- carga POSITIVA
HOMEOSTASE -> a partir da BOMBA de Na+ e K+(ATPase)
ex: -70mV será graças a Bomba de Na+ e K+ -> ESTÍMULO ---> POTENCIAL DE AÇÃO
POTENCIAL DE AÇÃO:
1. ABRE Canais de Na+ Voltagem Dependentes (ENTRADA de Na+ na Célula)
2. Para Despolarizar entra muito Sódio
3. Para Repolarizar -> ABERTURA Canais de K+ Voltagem Dependentes (SAÍDA de K+
na Célula) --> Fechamento LENTO de canais de K+
4. Se Hiperpolariza -> Bomba de Na+ e K+(ATPase): começa a trabalhar para
restabelecer o Potencial de Repouso de Membrana
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Porque é em sentido UNIDIRECIONAL?
- Por conta do Período Refratário(REPOLARIZADO), logo não conseguira voltar
O que determina a VELOCIDADE de PROPAGAÇÃO?
● DIÂMETRO do axônio: quanto MAIOR o diâmetro MAIOR a velocidade
● BAINHA de MIELINA: capa lipídica isolante, de forma DESCONTÍNUA, que entre
possue os NÓDULOS DE RANVIER(possui vários canais iônicos) -> GERAÇÃO do
POTENCIAL de AÇÃO fazendo com que propague MUITO RÁPIDO até o próximo
módulo-> PADRÃO SALTATÓRIO: mais eficaz que o padrão CONTÍNUO
SINAPSE
SINAPSE: Estrutura de comunicação da Célula Nervosa(pré-sináptica)---->Célula
seguinte(pós-sináptica)
TRANSMISSÃO SINÁPTICA: transmissão do Sinal que ocorre através da SINAPSE
- ELÉTRICA: através das junções comunicantes
- QUÍMICA: através neurotransmissor
SINAPSE ELÉTRICA
Mediador elétrico: Junções comunicantes
Célula PRÉ sináptica (Terminal Axônico) ++++junção comunicantes++++ (Dendritos) Célula
PÓS sináptica
● A partir da conexão FÍSICA por Junções Comunicantes(possuem Conexina)
● Sinapse RÁPIDA a partir do Potencial de Ação
● PASSANDO CARGA/ESTÍMULO ELÉTRICO e ÍONS
● BIDIRECIONAL
● Informação repassada: Carga elétrica
obs: redes neuronais usam sinapses elétricas
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SINAPSE QUÍMICA
Mediador Químico: Neurotransmissores
TERMINAL PRÉ SINÁPTICO > VESÍCULAS(neurotransmisores)--liberados-->FENDA
SINÁPTICA---acoplam--->RECEPTORES >TERMINAL PÓS SINÁPTICO
● SEM conexão FÍSICA, possui FENDA SINÁPTICA(vão)
● UNIDIRECIONAL
● LENTA e MAIS COMPLEXA
potencial de ação na célula -----> e potencial de ação na célula seguinte
CANAIS VOLTAGEM DEPENDENTES
TERMINAL PRÉ SINÁPTICO: FIM do axônio que possuem VESÍCULAS(dentro
neurotransmissores)
FENDA SINÁPTICA: LIBERAÇÃO de neurotransmissores
TERMINAL PÓS SINÁPTICO: RECEPTORES de neurotransmissores
Como ocorre a transição dos NEUROTRANSMISSORES a FENDA SINÁPTICA?
VESÍCULAS(neurotransmissores) -> POTENCIAL de AÇÃO -> ABRE Canais de Ca
Voltagem Dependente -> INFLUXO de Ca (mobilizam vesículas até a borda) -> Chega na
Borda (Vesícula sofre EXOCITOSE de neurotransmissores) ->
neurotransmissores---liberados--> FENDA SINÁPTICA -> RECEPTORES pós sinápticos
obs: Neurotransmissores + Receptores: indicam se o ESTÍMULO será: INIBITÓRIO ou
EXCITATÓRIO
RECEPTORES pós sinápticos
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1. IONOTRÓPICOS: Canal IÔNICO faz parte do seu receptor
- DIRETO
2. METABOTRÓPICOS: Acopla a uma PROTEÍNA G, que fará seus SEGUNDOS
MENSAGEIROS e estes atuaram nos Canais Iônicos
- INDIRETO
Como ocorre a MODULAÇÃO da ATIVIDADE SINÁPTICA?
1. AUMENTO da eficiência da transmissão sináptica:
❖ MUITO Ca2+ no Terminal PRÉ sináptico -> ↑mobilização de Vesículas->
↑EXOCITOSE do neurotransmissor e ↑RECEPTOR pós sinápticos ou estarem
sensibilizados
Se diferem pela DURAÇÃO
➔ FACILITAÇÃO: milisegundos
➔ POTENCIAÇÃO PÓS TETÂNICA: segundos a minutos
➔ POTENCIAÇÃO A LONGO PRAZO: semanas (Memórias)
2. DIMINUIÇÃO da eficiência da transmissão sináptica :
❖ FADIGA/DEPLEÇÃO SEM vesícula e SEM neurotransmissor
❖ RESISTÊNCIA aos receptores pós sinápticos
➔ DEPRESSÃO A LONGO PRAZO
NEUROTRANSMISSORES
ESTRUTURA QUÍMICAdos neurotransmissores
TIPOS NEUROTRANSMISSORES
PEPTÍDICOS: desejo sexual, dor
(endorfinas)
NEUROTRANSMISSORES
NÃO PEPTÍDICOS:
Monoaminas(noradrenalina,
epinefrina, serotonina) e
Aminoácidos (glutamato e GABA)
SÍNTESE Sintetizados de forma PRÉ-ATIVA,
no Soma (Retículo endoplasmático
rugoso)
Transportados ao complexo de Golgi
-> para serem ATIVADOS
Sintetizadas de forma ATIVA no
próprio TERMINAL NERVOSO
VESÍCULAS GRANDES e DENSAS CLARAS e PEQUENAS
LIBERAÇÃO VARIÁVEL, e pode ser a distância Na FENDA SINÁPTICA
AÇÃO MAIOR/LONGA CURTA
TÉRMINO
DE AÇÃO
A partir de PROTEÓLISE Captura no TERMINAL PRÉ
SINÁPTICA