Biología

Biología. Membranas. Neuronas. Células. Transporte de membranas. Potencial de reposo. Potencial de acción

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Repaso de Biología

I. Transporte de Membrana

  • Pasivo: sin gasto de energía y a favor de la gradiente de concentración.

    • Osmosis: traspaso de agua a través de las proteínas.

    • Difusión simple: transporte de sustancias a través de los fosfolípidos (disueltas en solventes orgánicos o sustancias gaseosas)

    • Difusión facilitada: transporte dado gracias a la membrana plasmática a través de proteínas canal (iones: Na, K y Ca) y proteínas transportadoras (disueltas en agua)

    • Activo: con gasto de energía y en contra de la gradiente.

      • Con cambio estructural:

      • Endocitosis: ingresar sustancias a la célula mediante una invaginación (la célula cambia su forma para atrapar sustancias e ingresarlas al su citoplasma)

      • Exocitosis: libera sustancias al medio extracelular, como las hormonas.

    • Sin cambio estructural:

    • Bomba Nak (Sodio - Potasio): trabaja bombeando Na y K manteniendo un equilibrio entre las diferentes cargas eléctricas en las neuronas.

    • 1º Llega el impulso nervioso

      2º Se gasta energía

      3º Se liberan 3 Na en contra de la gradiente

      4º Ingresan 2 K

      5º Cada dos K+ que entran, salen tres Na+

      La bomba Nak trabaja antes de que pase el impulso nervioso, por lo que mantiene la polaridad de la membrana. Es un mecanismo electrogénico porque contribuye a la creación de un potencial eléctrico a través de la membrana celular.

      II. Origen del Potencial de Reposo

      La neurona está en reposo ya que dentro de la membrana hay una gran cantidad de moléculas orgánicas negativas y iones K(+); en el exterior hay muchos iones Na(+) y Cl (-).

      • Difusión pasiva de iones potasio hacia el exterior de la célula a favor de la gradiente: es un transporte masivo de iones K hacia el exterior porque la membrana plasmática es muy permeable a estos iones.

      • Difusión pasiva de iones sodio hacia el exterior a favor de la gradiente: es un transporte de pequeñas cantidades de Na ya que sus canales están semicerrados por la poca permeabilidad para estos iones.

      • Transporte activo de iones Na al exterior y de iones K hacia el interior SIMULTÁNEAMENTE: proceso de fuerte retorno para mantener las concentraciones normales de iones intra y extracelulares. Se le conoce como la bomba sodio- potasio.

      Al mantener las cargas positivas y negativas separados por la membrana se dice que está eléctricamente polarizada, la cual tiene una diferencia de -70 mV.

      III. Potencial de Acción

      La neurona, al ser estimulada, sobrepasa el umbral de estimulación y abre los canales de sodio repentinamente permitiendo la entrada masiva de iones Na. Con esto cambia la polaridad de la membrana, induciendo un desarrollo explosivo del potencial de acción (salida brusca del potencial en sentido positivo).

      En resumen, la neurona se encuentra en estado de reposo (- 70 mV). Al recibir el estímulo, comienza a ascender hasta cruzar el umbral de excitación (- 35 mV) con lo cual se abren repentinamente los canales de Na. Con esto, se produce una entrada masiva de iones sodio lo que produce un cambio en la polaridad de la membrana.

      • DESPOLARIZACIÓN: es la desaparición del estado polarizado de la membrana gracias a la entrada masiva de Na. A las pocas milésimas de segundo, los canales se cierran.

      • REPOLARIZACIÓN: es la apertura de los canales de K permitiendo la salida de los iones para reestablecer el potencial normal negativo de la membrana en reposo.

      • PERÍODO REFRACTARIO: momento durante el cual la neurona no responde a estímulos normales. Éste puede ser absoluto, en el que la neurona no puede volver a excitarse con ningún estímulo, o puede ser relativo, en el que la neurona sólo puede excitarse si el segundo estímulo es más fuerte.

      * HIPERPOLARIZACIÓN: pertenece al período refractario y se produce cuando las bombas iónicas que actúan después de la despolarización se extralimitan y sacan mas k de lo debido. Esto conlleva a que el potencial de membrana descienda a - 80 mV.