7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
1/28
PROPRIETIELECTRICE ALE
MEMBRANEI CELULARE
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
2/28
MEMBRANEI CELULARE
DEFINIIE
BIOELECTROGENEZA
CAUZE:
1) DIFUZIA IONILOR PRIN MEMBRAN
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
3/28
IONI PERMEANI : Na+, K+, Cl-
PERMEABILITI RELATIVE LAREPAUS CELULAR :
PK: PNa : PCl = 1: 0,04 : 0,45
CONCENTRAII IONICE (mM) :
Na+
K+
Cl-
Interior: 15 150 9
Exterior: 150 5,5 125
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
4/28
BIOELECTROGENEZA
1) DIFUZIA IONILOR PRIN MEMBRAN
2) FUNCIONAREA ELECTROGENIC APOMPEI DE Na+/K+
3) PREZENA N CITOPLASM A UNORMACROIONI PROTEICI NEPERMEANI
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
5/28
POTENIAL MEMBRANAR DE REPAUS
MSURARE: Tehnica de microelectrodELECTROD PASIV (suprafa mare)ELECTROD ACTIV (suprafa mic)
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
6/28
FORMULA GOLDMANHODGKINKATZ:
eCliKiNa
iCleKeNa
eiClPKPNaP
ClPKPNaP
F
TREE
][][][
][][][lg3,2
CONVENIE:)0(
eieiMREEEEE
VALORI TIPICE
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
7/28
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
8/28
Na+ K+ Cl-
Interior: 15 150 9Exterior: 150 5,5 125
FORMULA LUI NERNST:
i
e
eiion
ion
Fz
TREE
][
][lg3,2
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
9/28
POTENIALE NERNST PENTRU IONII PERMEANI:
Na+ : + 60 mV
(permeabilitate membranar redus pentru Na+)
Na+ este departe de starea de echilibru electrochimic !
mV6015
150lg06,0
][
][lg3,2
i
e
eiNa
Na
Na
Fz
TREEE
PENTRU IONII DE SODIU:
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
10/28
K+ : 86 mV
(permeabilitate membranar mare pentru K+)
K+ este aproape de starea de echilibru electrochimic
mVK
K
Fz
TREEE
i
e
eiK86
150
5,5lg06,0
][
][lg3,2
PENTRU IONII DE POTASIU:
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
11/28
Cl- : 69 mV
(permeabilitate membranar mare pentruCl-)
Cl- este aproape de starea de echilibru electrochimic
mVCl
Cl
Fz
TREEE
i
e
eiCl69
9
125lg
1
06,0
][
][lg3,2
PENTRU IONII DE CLOR:
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
12/28
TENDINA TRANSPORTULUI PASIV:
ION: K + Cl - Na +
Dc I E E I E IDE E I I E E ITotal I E 0 E I
Na+ K+ Cl-
INT: 15 150 9
EXT: 150 5,5 125
Na+ K+ Cl-
Interior: 15 150 9Exterior: 150 5,5 125
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
13/28
STIMULMODIFICRI ALE UNOR FACTORI EXTERNI CE AUCA EFECT MODIFICRI FIZIOLOGICE LA NIVELUL
CELULEI STIMULATE (RSPUNS CELULAR)
DUP NATURA FACTORULUI EXTERN:MECANICI CHIMICIELECTRICI
EXCITABILITATEA MEMBRANEI CELULARE
DEFINIIE
CLASIFICAREA STIMULILOR
LUMINOI
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
14/28
SUBLIMINAR: stimul slab, de intensitate mai mic
dect pragul, care determin un rspuns local nespecific
LIMINAR: stimul de intensitate egal cu pragul, caregenereaz un rspuns celular specific
SUPRALIMINAR: stimul de intensitate mai maredect pragul; genereaz un rspuns de aceeaiamplitudine ca i stimulul liminar
DESTRUCTIV: stimul de intensitate foarte mare, caredetermin un rspuns nespecific materializat prin
modificri ireversibile la nivelul celulei stimulate
DUP INTENSITATE:
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
15/28
a) NEURONI influx nervosb) MIOCITE contracie muscularc) CELULE GLANDULARE secreied) CELULE RECEPTOARE DIN ORGANELE
DE SIM potenial de receptor
ESUTURI EXCITABILE
PARAMETRII EXCITABILITII
Intensitatea stimulului Durata de aplicare a stimulului
Bruscheea
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
16/28
b)SPECIFIC:
declanat de aplicarea unui stimul supraliminar depolarizare puternic a membranei celulare
a)NESPECIFIC: proporional cu intensitatea stimulului uoar depolarizare a membranei celulare
POTENIAL LOCAL
TIPURI DE RSPUNS CELULAR
POTENIAL DE ACIUNE
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
17/28
POTENIAL LOCAL (ELECTROTONIC)
SkPL lg
Legea Weber - Fechner
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
18/28
POTENIAL DE ACIUNE
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
19/28
1. L = PERIOADA DE LATEN2. PP = PREPOTENIAL
3. A = PERIOADA ASCENDENT
(DEPOLARIZARE)4. D = PERIOADA DESCENDENT
(REPOLARIZARE)
5. PpN = POSTPOTENIAL NEGATIV6. PpP = POSTPOTENIAL POZITIV
FAZELE POTENIALULUI DE ACIUNE
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
20/28
CARACTERISTICI:
o APARE LA APLICAREA UNUI STIMUL SUPRALIMINAR
o
RESPECTLEGEA TOT SAU NIMICo FRECVENA DE REPETIIE A P.A. DEPINDE DEINTENSITATEA STIMULULUI
o IMPLIC O PRONUNAT DEPOLARIZARE AMEMBRANEI CELULARE
o SE PROPAG N TOATE DIRECIILE, FRPIERDERI N AMPLITUDINE
Sconst lg Legea lui Adrian
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
21/28
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
22/28
n repaus:
Permeabilitatea pentru K+ este mare ionii de K+ sunt relativ aproape de echilibru
DEPLASRI IONICE:
Permeabilitatea pentru Na+
este mic ionii de Na+ sunt departe de echilibruDup aplicarea stimulului:
Permeabilitatea pentru Na+ crete influx de Na+proces n avalan !!!
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
23/28
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
24/28
potenialul de membran crete- 80 mV + 30 mV
(Na+
se apropie de echilibru ENa = + 60 mV)
La sfritul fazei ascendente:
Faa intern a membranei este pozitivatGradientul de potenial electric pentru K+ ischimb sensul (I E) ncepe efluxul ionilor de K+Permeabilitatea pentru Na+ scade mult
(ionii de Na+ sunt aproape de echilibru)
P l f d d
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
25/28
Pe parcursul fazei descendente:Efluxul de K+ devine predominant
repolarizarea membraneiPe parcursul postpotenialului negativ:
Efluxul de K+ scade
(ionii de K+
se apropie de starea de echilibru)Potenialul membranar scade lent sprevaloarea de repaus
P l f i d d
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
26/28
Pe parcursul fazei descendente:Efluxul de K+ devine predominant
repolarizarea membraneiPe parcursul postpotenialului negativ:
Efluxul de K+ scade(ionii de K+ se apropie de starea de echilibru)Potenialul membranar scade lent spre
valoarea de repaus
Pe parcursul postpotenialului pozitiv:Restabilirea concentraiilor ionice(pompa de Na+/K+)
hiperpolarizarea membranei
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
27/28
7/28/2019 Proprietatile Electrice Ale Membranei Celulare
28/28
D.P.D.V AL EXCITABILITII:
PERIOADA REFRACTAR ABSOLUT
(faza ascendent i nceputul fazei descendente)
PERIOADA REFRACTAR RELATIV
(sfritul fazei descendente)
PERIOADA DE HIPEREXCITABILITATE
(postpotenial negativ)PERIOADA DE HIPOEXCITABILITATE
( t t i l iti )