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AREA CRECIMIENTO Y DESARROLLO Cátedra de Fisiología Humana LABORATORIO DISCIPLINAR No 1 - 2023 TEMAS: - TRANSPORTE A TRAVES DE LA MEMBRANA CELULAR - BIOELECTRICIDAD – POTENCIAL TRANSMEMBRANA DE REPOSO POTENCIAL DE ACCION Objetivos Al finalizar estos ejercicios el educando debería poder: 1. Identificar (estableciendo las diferencias existentes entre) los distintos mecanismos de transporte a través de la membrana celular 2. Enumerar las funciones de la bomba Na/K ATPasa, destacando la relevancia de la misma para el mantenimiento de funciones celulares esenciales 3. Definir potencial transmembrana en reposo (PTR) y enumerar los principales mecanismos que le dan origen 4. Describir la asociación entre los niveles extracelulares de potasio y la magnitud del PTR 5. Definir potencial de acción (PA) y explicar sus características 6. Enumerar las fases del PA y relacionarlas con las modificaciones en la conductancia iónica que les dan origen BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA - Capítulos correspondientes a Transporte de membrana y Electrofisiología (potenciales celulares) de cualquier libro de Fisiología de edición reciente - Material audiovisual de Fisiología correspondiente a las UP 3 y 4 - Guias para dirigir el Estudio Individual Electrofisiología (Guía del Estudiante 2023) A modo de Introducción… Transporte a través de las membranas biológicas, bioelectricidad y transmisión sináptica constituyen tres de los temas básicos de la Fisiología General, con múltiples aplicaciones no solo en la Neurofisiología, sino también en numerosos capítulos particulares de la disciplina. Basta pensar en la regulación del volumen de las células y de los compartimentos líquidos del organismo, la absorción y el almacenamiento de nutrientes, la reabsorción tubular renal de distintas sustancias, la contracción muscular, la secreción hormonal, el control de las funciones vegetativas, etcétera. Teniendo en cuenta la relevancia de estos temas consideramos sumamente importante que prioricen y fijen los contenidos que se incluyen en estos breves ejercicios. 0. COMPOSICION IONICA DE LOS COMPARTIMENTOS INTRA Y EXTRACELULAR 1. Utilizando una tabla que resuma la composición de los líquidos corporales señale cuatro diferencias relevantes entre los compartimentos intra y extracelular ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… A. TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA CELULAR 1. Complete enumerando una o más sustancias que atraviesan la membrana celular utilizando los mecanismos de transporte incluidos en el cuadro Transporte Pasivo Difusión Simple Transportadores Canales Transporte Activo 1rio 2 ri o Cotransporte Contratransporte 2. ¿A qué hacen referencia las denominaciones Pasivo / Activo, Primario / Secundario, Cotransporte / Contratransporte? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Vmax 3. El siguiente gráfico muestra dos situaciones diferentes relacionadas con el efecto de la concentración de una sustancia sobre la velocidad de difusión. Señale a qué tipo de transporte corresponde cada curva y justifique brevemente a qué se debe la meseta de la curva graficada en color rojo. ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 4. Enumere tres funciones relevantes de la bomba Na+/K+- ATPasa ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… B. POTENCIAL TRANSMEMBRANA DE REPOSO 1. Mencione los principales determinantes del valor del potencial transmembrana de reposo ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 2. Explique, en base al siguiente gráfico, cómo se modifican los valores del PTMR en una neurona motora si se lleva la [K+]extracelular de 3 a 10 mM. ¿Qué ecuación utilizaría para calcular el PTR en ambas situaciones? ¿Se anima a plantearla y resolverla para los dos casos mencionados? ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ¿Por qué, piensa Ud. está tan ligado el PTMR a los cambios en la concentración extracelular del ion potasio? ¿Ocurriría algo similar si se modifican los niveles del ion sodio? ¿Por qué? ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… C. POTENCIAL DE ACCION (PA) 1. ¿Cuáles son los elementos salientes que hacen a la definición del PA? ¿En qué tipos celulares es dable esperar su presencia? ¿Cómo se designa a estas células por presentar esta característica? ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… 2. En el siguiente gráfico que representa un PA de una neurona motora y los cambios de conductancia iónica que lo determinan, complete las flechas identificando las curvas que representan las modificaciones en el potencial transmembrana y los cambios en la conductancia al Na+ y al K+. Reflexione acerca de la unidad de tiempo señalada en la abscisa… 3. Señale las fases del potencial de acción. ¿Qué fase(s) se relaciona(n) con el aumento de la conductancia al Na+ y al K+? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 4. El esquema adjunto representa un canal de Na+ voltaje dependiente. ¿Cómo se denominan los tres estados en los que se puede encontrar dicho canal? ¿En cuál de estos estados el canal permite el pasaje del ion y en cuáles no? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 5. Defina período refractario absoluto y relativo. ¿En cuál de los tres estados definidos para el canal de Na+ voltaje dependiente se encontraría el mismo durante el período refractario absoluto? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………
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