aula 7 excitabilidade e pa
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Excitabilidade celularExcitabilidade celular
Potencial de repouso e Potencial de acção
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Potencial de RepousoPotencial de Repouso
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Potencial de RepousoPotencial de Repouso
Existe em todas as células vivasExiste em todas as células vivas Valor varia com o tipo celular : Valor varia com o tipo celular : Célula nervosa : - 60 mv; Célula muscular Célula nervosa : - 60 mv; Célula muscular
esquelética: - 90 mv; Eritrócito : - 30 mvesquelética: - 90 mv; Eritrócito : - 30 mv É sempre É sempre negativonegativo. . A diferença de carga eléctrica só existe a nível A diferença de carga eléctrica só existe a nível
da membrana celular com excesso de cargas da membrana celular com excesso de cargas negativas do lado intracelular e de cargas negativas do lado intracelular e de cargas positivas no lado extracelular . positivas no lado extracelular .
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Potencial de RepousoPotencial de Repouso
Os meios intra e extracelulares são Os meios intra e extracelulares são electroneutros.electroneutros.
As células capazes de alterar o potencial As células capazes de alterar o potencial são ditas células excitáveis são ditas células excitáveis
Células musculares: contracçãoCélulas musculares: contracção
Células nervosas: Exocitose de Células nervosas: Exocitose de neurotransmissores neurotransmissores
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Génese do potencial de Génese do potencial de repousorepouso
Repartição diferencial dos iões entre meio Repartição diferencial dos iões entre meio intracelular e extracelularintracelular e extracelular
Membrana é selectivamente permeável.Membrana é selectivamente permeável.Depende do tipo de canais associados à Depende do tipo de canais associados à
membrana.membrana.
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Potencial de repousoPotencial de repouso
É sobretudo determinado pelo ião É sobretudo determinado pelo ião potássio.potássio.
Em repouso, a membrana biológica possui Em repouso, a membrana biológica possui sobretudo canais passivos de potássio sobretudo canais passivos de potássio abertosabertos
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Outros tipos de canaisOutros tipos de canais
Canais activos : abrem ou fecham em resposta a um sinal
Sinal eléctrico: canais dependentes da voltagem
Sinal químico: canais ligando dependente
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Canais voltagem-dependentesCanais voltagem-dependentes
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Canais voltagem-dependentesCanais voltagem-dependentes
Canais que abrem ou fecham em função Canais que abrem ou fecham em função da polaridade da membrana.da polaridade da membrana.
Numa célula nervosa se a membrana Numa célula nervosa se a membrana passa de um valor de –70 mv a – 50 mv, o passa de um valor de –70 mv a – 50 mv, o canal de sódio voltagem-dependente abre. canal de sódio voltagem-dependente abre. A entrada de sódio despolariza a A entrada de sódio despolariza a membrana.membrana.
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Canais Ligando-dependentesCanais Ligando-dependentes
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Canais Ligando-dependentesCanais Ligando-dependentes
O canal abre ou fecha quando se liga um O canal abre ou fecha quando se liga um mensageiro químico.mensageiro químico.
Exemplo :Exemplo : No músculo esquelético a acetilcolina No músculo esquelético a acetilcolina
abre um canal de sódio e potássio. A abre um canal de sódio e potássio. A alteração da permeabilidade aos iões alteração da permeabilidade aos iões permite gerar um potencial na fibra permite gerar um potencial na fibra muscular e favorecer a sua contracção.muscular e favorecer a sua contracção.
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Tipos de canais activosTipos de canais activos
Mechanically-gated ou mecano-dependente
Abre ou fecha em resposta a uma deformação mecânica
Vibração (ondas sonoras)
Pressão (tacto)
Estiramento dos tecidos
Deformação
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Tipos de canais activosTipos de canais activos
Fosforilação
Fosforilação – dependente
A fosforilação e a desfosforilação regulam a abertura ou fecho do canal
…… + ATP P
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Transporte do iãoTransporte do ião
Gradiente de Concentração
G c
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Transporte do iãoTransporte do ião
Gradiente Eléctrico
GE
Membrana
Catião
Anião
Um ião tenta sempre atingir o equilíbrio : Fluxo nulo (GC = GE)
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + +
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
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Potencial de equílibrioPotencial de equílibrio
Um ião atinge o equilíbrio quando a quantidade Um ião atinge o equilíbrio quando a quantidade que atravessa a membrana pelo gradiente de que atravessa a membrana pelo gradiente de concentração é igual e oposta à quantidade concentração é igual e oposta à quantidade transportada pelo gradiente eléctricotransportada pelo gradiente eléctrico
O potencial de equilíbrio pode ser calculado O potencial de equilíbrio pode ser calculado pela equação de Nernstpela equação de Nernst
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Ião Potássio KIão Potássio K++
Gradiente de Concentração
Gradiente eléctrico
Potencial de Equilíbrio
EK = - 90 mv
Intracelular
Extracelular
-
++
-
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Ião Sódio NaIão Sódio Na++
Gradiente de Concentração
Gradiente eléctrico
Potencial de Equilíbrio
ENa = + 56 mv
Intracelular
Extracelular
-
+
-
+
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Ião Cloreto ClIão Cloreto Cl--
Gradiente de Concentração
Gradiente eléctrico
Potencial de Equilíbrio
ECl = - 60 mv
Intracelular
Extracelular
++
--
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Alteração do potencial de Alteração do potencial de membranamembrana
Referência: Potencial de repouso. Referência: Potencial de repouso.
•DespolarizaçãoDespolarização: quando o lado interior da membrana se torna menos negativo do que o potencial de repouso
• RepolarizaçãoRepolarização: Quando a membrana volta ao seu potencial de repouso
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Alteração do potencial de Alteração do potencial de membranamembrana
•HiperpolarizaçãoHiperpolarização: o interior da membrana torna-se mais negativo do que o potencial de repouso
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Potencial de acçãoPotencial de acção
Alteração rápida do potencial da Alteração rápida do potencial da membranamembrana
Encontrado nas células nervosas e Encontrado nas células nervosas e muscularesmusculares
Responde à lei do tudo-ou-nadaResponde à lei do tudo-ou-nadaPrincipal meio de comunicação no sistema Principal meio de comunicação no sistema
nervoso.nervoso.
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Potencial graduadoPotencial graduado
Alteração rápida do potencial de Alteração rápida do potencial de membranamembrana
Diminui de intensidade com a distânciaDiminui de intensidade com a distânciaDependente da intensidade do estimuloDependente da intensidade do estimuloSe atinge um certo valor desencadeia Se atinge um certo valor desencadeia
potencial de acção.potencial de acção.Potenciais encontrados em todos os Potenciais encontrados em todos os
receptores sensoriais receptores sensoriais
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Fases do Potencial de acçãoFases do Potencial de acção
Despolarização - 2
Repolarização – 3
Hiperpolarização - 4
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Mecanismos iónicosMecanismos iónicos
Fase de Despolarização: aumento da Fase de Despolarização: aumento da permeabilidade ao sódio: abertura de permeabilidade ao sódio: abertura de canais de sódio voltagem – dependentes canais de sódio voltagem – dependentes quando a membrana atinge o limiar (- 50; -quando a membrana atinge o limiar (- 50; -55 mv).55 mv).
Fase de Repolarização: aumento da Fase de Repolarização: aumento da permeabilidade ao potássio: abertura de permeabilidade ao potássio: abertura de canais de potássio voltagem-dependentes canais de potássio voltagem-dependentes e inactivação dos canais de sódio.e inactivação dos canais de sódio.
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Canais activos sódio e potássio fechados Limiar
Repouso
Fase de despolarizaçãoFase de repolarização
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PRA e PRRPRA e PRR
PRA: Período Refractário AbsolutoPRA: Período Refractário AbsolutoPRR: Período Refractário RelativoPRR: Período Refractário Relativo PRA: Período durante o qual é impossível PRA: Período durante o qual é impossível
desencadear outro potencial de acçãodesencadear outro potencial de acção PRR: período durante o qual é possível PRR: período durante o qual é possível
desencadear outro potencial de acção desencadear outro potencial de acção mas na condição de que o estimulo seja mas na condição de que o estimulo seja de maior intensidadede maior intensidade
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Funções da PRA e PRRFunções da PRA e PRR
PRA:PRA:1.Impede os neurónio de gerar outro 1.Impede os neurónio de gerar outro potencialpotencial
2.Favorece que cada potencial seja 2.Favorece que cada potencial seja separadoseparado
3.Obriga a que a propagação do impulso 3.Obriga a que a propagação do impulso nervoso seja unidireccionalnervoso seja unidireccional
PRR:PRR: Aumentar a frequência de potencial quando Aumentar a frequência de potencial quando
a intensidade do estimulo é maior.a intensidade do estimulo é maior.
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POTENCIAL DE ACÇÃOPOTENCIAL DE ACÇÃO
Resposta tudo ou nada:Resposta tudo ou nada: um potencial de um potencial de acção é gerado ou não. acção é gerado ou não.
Se uma célula excitável for despolarizada até o Se uma célula excitável for despolarizada até o limiar, de forma normal, a ocorrência de um limiar, de forma normal, a ocorrência de um potencial de acção é inevitável. potencial de acção é inevitável.
Por outro lado, se a membrana não for Por outro lado, se a membrana não for despolarizada até seu limiar, nenhum potencial despolarizada até seu limiar, nenhum potencial de acção pode ocorrer.de acção pode ocorrer.
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POTENCIAL DE ACÇÃOPOTENCIAL DE ACÇÃO
DespolarizaçãoDespolarização
HiperpolarizaçãoHiperpolarização
Corrente de influxoCorrente de influxo
Corrente de efluxoCorrente de efluxo
LimiarLimiar
UltrapassagemUltrapassagem
InfrapassagemInfrapassagem
Período refratárioPeríodo refratário
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POTENCIAL DE ACÇÃOPOTENCIAL DE ACÇÃO
Despolarização:Despolarização: é o processo pelo qual o potencial de é o processo pelo qual o potencial de membrana fica membrana fica menos negativo.menos negativo.
Hiperpolarização: Hiperpolarização: é o processo pelo qual o potencial de é o processo pelo qual o potencial de membrana fica membrana fica mais negativo.mais negativo.
Corrente de influxo:Corrente de influxo: é o fluxo de carga positiva para é o fluxo de carga positiva para dentro da célula, despolarizando a célula.dentro da célula, despolarizando a célula.
NaNa++
deflexão inicialdeflexão inicialupstrokeupstroke
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POTENCIAL DE ACÇÃOPOTENCIAL DE ACÇÃO
corrente de efluxo: corrente de efluxo: é o fluxo de carga positiva é o fluxo de carga positiva para fora da célula, hiperpolarizando o potencial para fora da célula, hiperpolarizando o potencial de membrana.de membrana.
KK++ fase de repolarizaçãofase de repolarização
Limiar: Limiar: é o valor do potencial de membrana a é o valor do potencial de membrana a partir do qual é inevitável a geração de um partir do qual é inevitável a geração de um potencial de acção. Este potencial é menos potencial de acção. Este potencial é menos negativo que o potencial de repouso.negativo que o potencial de repouso.
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POTENCIAL DE ACÇÃOPOTENCIAL DE ACÇÃO
Ultrapassagem:Ultrapassagem: é a parte do potencial de acção em é a parte do potencial de acção em que o potencial de membrana torna se positivo.que o potencial de membrana torna se positivo.
Infrapassagem:Infrapassagem: é quando o potencial de membrana é quando o potencial de membrana fica mais negativo do que quando em repouso. fica mais negativo do que quando em repouso. Ocorre após a repolarização.Ocorre após a repolarização.
Período refratário: Período refratário: é o período durante o qual outro é o período durante o qual outro potencial de acção normal não pode ser produzido potencial de acção normal não pode ser produzido em uma célula excitável-em uma célula excitável-AbAbsolutosoluto
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POTENCIAL DE ACÇÃOPOTENCIAL DE ACÇÃO
Características:Características: Amplitude e forma estereotípicas:Amplitude e forma estereotípicas: cada cada
potencial de acção para um dado tipo celular potencial de acção para um dado tipo celular tem a mesma aparência, despolariza até um tem a mesma aparência, despolariza até um mesmo potencial e repolariza, de volta para o mesmo potencial e repolariza, de volta para o mesmo potencial de repouso.mesmo potencial de repouso.
Propagação: Propagação: um potencial de acção, em um um potencial de acção, em um ponto da célula, produz a despolarização dos ponto da célula, produz a despolarização dos pontos adjacentes, levando-os até o limiarpontos adjacentes, levando-os até o limiar..
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POTENCIAL DE ACÇÃOPOTENCIAL DE ACÇÃO
O potencial de acção é uma despolarização O potencial de acção é uma despolarização
rápida (deflexão inicial: rápida (deflexão inicial: upstrokeupstroke), seguida por ), seguida por
repolarização até seu potencial de repouso.repolarização até seu potencial de repouso.