Iones y potenciales eléctricos 15 de marzo de 2007 /Fisiologia2007/Clases/IonesyPotenciales.ppt.

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1 Iones y potenciales eléctricos 15 de marzo de 2007 http://einstein.ciencias.uchile.cl/ /Fisiologia2007/Clases/IonesyPotenciales.ppt

2 Proyecto escolar Telégrafo

3 -60 mV 0 mV Medio extracelular Medio intracelular Potencial eléctrico intracelular, axón de jibia ¿Cómo se mide el potencial eléctrico intracelular?

4 ¿Cómo hacer contacto eléctrico entre los cables metálicos del vóltmetro y las soluciones de electrolitos? Las soluciones se conectan a los cables mediante los electrodos.

5 Las soluciones se conectan a los cables mediante electrodos La reacción en los electrodos: Ag AgNO 3 Para que la reacción curse se necesita agregar o retirar electrones de los alambres de plata, es decir hacer circular una corriente eléctrica. La corriente la llevan los electrones en los alambres y por los iones Ag + en la solución.

6 Potencial químico

7 En ausencia de corriente, la reacción no cursa, por lo tanto estamos en un equilibrio, en que el potencial químico de la plata en el metal es igual al de la plata en la solución.

8 Ag AgCl KCl El electrodo de plata clorurada. Ag cubierta de AgCl. El AgCl es insoluble, la concentración de Ag en solución es Kps / [Cl] El potencial metal/solución depende de [Cl]

9 ¿Cómo hacer contacto eléctrico con el medio intracelular? Se usa micro pipetas de vidrio rellenas de un asolución de electrolitos.

10 Estirador de pipetas (puller)

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12 K.T. Brown and D.G. Flaming Advanced micopipette techniques for cell physiology. IBRO Handbook series Methods in neurosciences. Volumen 9 1992. John Wiley and Sons.

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14 Filamento

15 K.T. Brown and D.G. Flaming Advanced micopipette techniques for cell physiology. IBRO Handbook series Methods in neurosciences. Volumen 9 1992. John Wiley and Sons.

16 A) Pipeta para patch. 0.8  m, 3 M  B) Micro pipeta intracelular, 100 M  C) Macro patch 8  m, 200 k  Antes y después de pulir ABC

17 patch [pæt ʃ ] Inombre 1 (en la ropa, un ojo) parche 2 (de color, aceite, humedad) mancha 3 (terreno) pequeña parcela 4 a bad patch, una mala racha

18 ¿Cómo medir potencial eléctrico de una fuente de alta resistencia interna?

19 Vv? Re 100M  Rv 1 M  Vm i

20 Silicio (Si) puro es muy poco conductor

21 P, As, Sb Si con impurezas es buen conductor

22 B, Ga, In, Al Si con impurazas es buen conductor

23 Diodos

24 E de los electrones E de los huecos 0 P + - N - +

25 Transistor de efecto de campo, FET

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28 00

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31 Vv? Re 100M  Rv 1 M  Vm

32 Re 100M  Vm

33 - + o V CC V DD Amplificador operacional

34 + - o

35 -60 mV 0 mV Medio extracelular Medio intracelular Potencial eléctrico intracelular, axón de jibia

36 [K] 440mM [Na] 50mM [Na] 440mM[K] 10mM Análisis cuantitativo de Na y K en axones gigantes de jibia. Medio extracelular Medio intracelular ¿Cómo se puede determinar las concentraciones de Na y K? Espectrometría de absorción atómica. http://www.chemsoc.org/pdf/LearnNet/rsc/AA_txt.pdf

37 Una lámpara para cada elemento

38 Concentración

39 [K] 440mM [Na] 50mM [Na] 440mM[K] 10mM Análisis cuantitativo de Na y K en axones gigantes de jibia. Medio extracelular Medio intracelular

40 -60 mV [Na] 50mM [Na] 440mM0 mV Potencial químico del sodio

41 -60 mV [Na] 50mM [Na] 440mM Potencial químico del sodio R = 8.3 J mol -1 K -1 T = 293 K z = 1 F = 95600 C mol -1

42 [K] 440mM [K] 10mM -60 mV Potencial químico del potasio

43 ¿Qué pasará si abro una vía de paso para los iones Na + ? -60 mV [Na] 50mM [Na] 440mM Debe existir un potencial al cual el sodio esté en equilibrio. Condición de equilibrio ?

44 Unidades? JC -1

45 Iones y potenciales eléctricos II 19 de marzo de 2007 http://einstein.ciencias.uchile.cl/ /Fisiologia2007/Clases/IonesyPotenciales.ppt

46 ? mV [Na] 50mM [Na] 440mM Condición de equilibrio Membrana selectiva para Na + Ecuación de Nernst La ecuación de Nernst vale sólo para el equilibrio. En el equilibrio no hay transporte de iones por lo tanto la corriente es cero. ¿Cómo se puede medir el potencial eléctrico a corriente igual a cero?. 54 mV

47 Ecuación de Nernst

48 054-94 Corriente de entrada de Na Corriente de salida de Na Corriente de entrada de K Corriente de salida de K V m, mV -60

49 Conductancia, G, se mide en Siemens, S suposición

50 Vm, mV I,  A V Na

51 I Na Vm, mV I,  A V Na VKVK

52 Vm, mV I,  A V Na IKIK I Na VKVK

53 Vm, mV I,  A V Na IKIK I Na VKVK I K +I Na

54 Extracelular Intracelular i Vm El potencial de membrana a I m = 0 0

55 Extracelular Intracelular i Vm El potencial de membrana a I m = 0

56 Extracelular Intracelular i Vm El potencial de membrana a I m = 0

57 Extracelular Intracelular i Vm El potencial de membrana a I m = 0

58 Extracelular Intracelular i Vm Calculemos i El potencial de membrana a I m = 0

59 Extracelular Intracelular i Vm Calculemos V m El potencial de membrana a I m = 0

60 Extracelular Intracelular i Vm ¿Vm para R K >>R Na ? ¿Vm para R K <<R Na ? Conclusión: V K <V m <V Na El potencial de membrana a I m = 0

61 Extracelular Intracelular i Vm ¿Vm para R K =R Na ? El potencial de membrana a I m = 0

62 Extracelular Intracelular i Vm ¿R K /R Na para Vm = -60 mV? El potencial de membrana a I m = 0

63 Vm, mV V Na I Na VKVK VrVr I,  A IKIK V r es el potencial de inversión de la corriente

64 Extracelular Intracelular i Vm Cálculo del potencial de inversión de la corriente V r es el potencial de la inversión de la corriente de la membrana.

65 VNa RNaRK VK Extracelular IntracelularVm Relaciones intensidad de corriente y voltaje. ¿Calcular la conductancia de la membrana? I Na I K Resistencia de entrada ImIm

66 Vm, mV V Na I Na VKVK VrVr I,  A IKIK G Na +G K

67 V K <V m <V Na (para I m =0) Conclusiones para I m = 0 I Na es siempre negativa, produce una despolarización I K es siempre positiva, produce hiperpolarización. VNa RNaRK VK Extracelular IntracelularVm I Na I K ImIm