Sesión 21 martes 16 de Octubre: Fundamentos de la Neurobiología I. Dr. Osvaldo Alvarez. 2ª parte.

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1 Sesión 21 martes 16 de Octubre: Fundamentos de la Neurobiología I. Dr. Osvaldo Alvarez. 2ª parte

2 Na + 50 mM K + 440 mM Cl - ?  in -60 mV Na + 440 mM K + 10 mM Cl - 450 mM  ex 0 mV Iones en una célula de jibia. Si la membrana es permeable al ion cloruro y no hay una bomba de cloruro, esperamos que el cloruro esté en equilibrio. La concentración la podemos calcular usando la ecuación de Nernst.  Cl =  m El experimento confirma que la concentración intracelular de cloruro es efectivamente 41 mM.

3 Na + 50 mM K + 440 mM Cl - 41 mM  in -60 mV Na + 440 mM K + 10 mM Cl - 450 mM  ex 0 mV Iones en una célula de jibia. Na + 50 mM K + 440 mM Cl - 41 mM A - 449 mM A - =Aniones orgánicos no difusibles.

4 Na + 50 mM K + 440 mM Cl - 41 mM  in -60 mV Na + 440 mM K + 10 mM Cl - 450 mM  ex 0 mV Iones en una célula de jibia. En el potencial de reposo

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6 Medición del potencial de reposo 00 A=10 5 Esto se cumple para todos los circuitos con realimentación negativa

7 Inyectando corriente mm ImIm Mostrar MapShow ImIm Electrodo de tierra es muy grande. La densidad de corriente (A/cm 2 ) en la superficie del electrodo es pequeña porque el área es grande. La reacción redox del electrodo se puede suponer muy cerca del equilibrio

8 Midiendo la corriente mm ImIm Mostrar MapShow ImIm El amplificador mantiene el electrodo de tierra activamente a potencial cero. La intensidad de la corriente se puede calcular del potencial eléctrico medido a la salida del amplificador.

9 I m = 0 t 0.25 ms mm ImIm

10 mm ImIm

11 mm ImIm

12 mm ImIm

13 mm ImIm

14 mm ImIm

15 Imponiendo un voltaje mm mm

16 Voltage clamp mm mm mm

17 Imponiendo un voltaje y midiendo la corriente con un solo amplificador. mm  m + I m R 1 Mostrar VClampShow mm mm Este electrodo tiene  m sólo para corrientes muy pequeñas

18 mm  m + I m R 1 Mostrar VClampShow Imponiendo un voltaje y midiendo la corriente con un solo amplificador y un solo electrodo. Patch clamp. mm Este electrodo tiene  m sólo para corrientes muy pequeñas

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27 I K a t 

28 Medición de corrientes instantáneas

29 Corrientes instantáneas

30 G K para  m 

31   Después de mucho tiempo dp/dt = 0

32  

33  

34  

35 p(0) = 0 p(  ) = 0.3  = 3 ms SS = 29.4

36 p(0) = -0.048 p(  ) = 0.439  = 4.25 ms SS = 0.500

37 p(0) = 0 p(  ) = 0.449  = 4.97 ms SS = 0.926

38 p(0) = 0.028 p(  ) = 0.651  = 2.90 ms SS = 0.0278

39 p(0) = 0.309 p(  ) = 0.805  = 2.564 ms SS = 7 10 -10

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51 Eliminando la inactivación con enzimas proteolíticas

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54 m(0) = 0.0 m(  ) = 0.9112  = 0.512 ms SS = 7.393

55 m(0) = 0.0 m(  ) = 0.9507  = 0.321 ms SS = 0.3281

56 m(0) = 0.112 m(  ) = 0.9656  = 0.277 ms SS = 6 10 -9

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62 Inactivación en función del potencial

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71 Parámetro ajustablke

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81 N K g K =36 mS/cm 2 V K =-73,3 mV N Na g Na =120 mS/cm 2 V Na = 41,1 mV N L g L =0,3 mS/cm 2 V L = -50,1 mV

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83 Ecuaciones de Hodgkin y Huxley 1952 J. Physiol.117:500-544. F. Bezanilla “El Impulso Nervioso” En: Biofísica y Fisiología Celular, Latorre et al ed. Universidad de Sevilla, Sevilla 1996. Ecuaciones empíricas basadas en Hodgking y Huxley 1952. Las constantes  y  están en ms -1 y V en mV.