Videoaula 3 Bioeletrogênese

o Olá pessoal tudo bem com vocês aula anterior eu apresentei a vocês a unidade funcional do sistema nervoso os neurônios mostrei que assim como em qualquer outro tipo celular os neurônios são envoltos por uma barreira seletiva que separa o Vick e o leque a membrana celular o Sião são atravessam diretamente a bicamada lipídica que formam as membranas Mas podem entrar e sair das células através dos canais e bombas iônicas tirando correntes elétricas por isso podemos dizer que esse movimento de IOS é o grande responsável pela geração de eletricidade na célula ou melhor geração da bioeletricidade

Civil significa vida o termo bioeletricidade se refere aos fenômenos elétricos que ocorrem nos organismos vivos Nesta aula estudaremos como exatamente a gerado é sabe a cidade nos neurônios ou seja Vamos estudar as gêmeas eo a origem dessa bioeletricidade ou melhor a bioeletrogênese a inicial estudo da Bíblia Gênesis e é preciso deixar claro que todos os fenômenos elétricos que acontecem dentro de cada célula ocorrem devido ao movimento dos íons através da membrana principalmente dos rios sódio e potássio assim como qualquer iam só de potássio em movimento através dos seus canais iônicos específicos sejam eles canais abertos

ou com portões impulsionados pelas forças elétricas e de difusão sendo esta última determinada por um Gradiente ou uma diferença de concentração decisivo os neurônios e em praticamente todas as células a concentração de sódio é mais elevada no leque EA concentração de potássio é mais elevada no like essas concentrações são antes assim graças ao trabalho das bombas de sódio e potássio que gasta energia de uma molécula de ATP Como transportar três e os olhos para fora e dois íons potássio para dentro das células agora uma informação importante além de gerar essa diferença de concentração essa bomba

também contribuir para a geração dos polos positivo e negativo que existem através da membrana reparem que ela transporta 3 cargas positivas para fora enquanto coloca apenas duas cargas positivas para dentro da célula com o tempo isso acaba gerando uma diferença na quantidade de cargas elétricas positivas dentro e fora da célula percebam que essa bomba está sempre transportando mais cargas positivas para fora tô aqui pra dentro contribuindo para que o exterior das células fique com excesso de cargas positivas e o interior com excesso de cargas negativas formando Então os polos positivo e negativo através da E

aí é interessante notar que essas cargas positivas e negativas em excesso ficam dispostas nas superfícies Opostas da membrana o que criam a tensão elétrica através dessa membrana e as outras mentes que a gente chama de potencial elétrico de membrana ou simplesmente potencial de membrana e esse termo potencial de membrana se refere a tensão elétrica ou diferença de potencial elétrico que existe através da membrana tentando simplificar a gente poderia pensar da seguinte forma quanto mais cargas positivas eu tiver do lado de fora e quanto mais cargas negativas eu tiver do lado de dentro maior será a

tensão elétrica essa atenção cria um campo elétrico com polos positivo e negativo através da membrana esse campo elétrico pode influenciar o movimento de cargas elétricas como os rios com o lado negativo atraindo as cargas positivas e vice-versa essa tensão elétrica através da membrana ou simplesmente potencial de membrana pode ainda ser chamada de voltagem da membrana que pode ser medida usando um pouco timetro dá para entender como um multímetro funciona Vamos colocar uma célula em uma solução com composição semelhante ao do leque o voltímetro tem dois eletrodos um eletrodo de registro e colocamos dentro das células

e outra eletrodo de referência que colocamos fora da célula o seu like tiver mais cargas elétricas negativas o valor de voltar e registrado pelo voltímetro será negativo e significa que o interior da célula tem um excesso de cargas negativas em relação ao exterior da célula e nos euronews esse valor fica em torno de menos 0,06 ou menos 0,07 volts ou menos 60 a menos 70 perigoso isso quando as células estão em repouso Isto é quando os neurônios não estão recebendo ou enviando informações portanto dizemos que o potencial de repouso da membrana dos neurónios fica em

torno de menos 60 a menos 70 ele volts como vimos esses valores negativos podem ser explicados em parte pelo funcionamento das bombas de sódio e potássio isso em alguns tipos celulares mas os neurônios for exemplos a contribuição dessas bombas para gerar um potencial de repouso negativo não é muito significativa a comprovação disso foi realizada através de um experimento usando neurônios da lula gigante aliás muito do que sabemos hoje sobre a bionatur génese foi descoberto USA o neurônios desse animal Então vamos pegar o neurônio dessa luta gigante e fazer um experimento colocamos primeiro um multímetro para

medir o potencial de repouso desse neurônio que com a bomba de sódio-potássio funcionando se mantém próximo de mais ou menos 70 mil e vou mas agora Se colocarmos uma droga que boa quem é essa bomba ou seja se a bomba deixa de funcionar após alguns poucos minutos o voltímetro registrar a uma voltagem - negativas o potencial de membrana que era de menos 70 me ligou se vai para menos 58,6 milivolts portanto logo após o bloqueio da bomba de sódio potássio o potencial de membrana fica apenas 1,4 mil volts Mais Positivo do que estava E no

entanto se o bloqueio da bomba permanecer por um período mais prolongado Isso poderá causar grandes alterações no potencial de repouso desse neurônio essa grande alteração do potencial de repouso a longo prazo não ocorre devido à capacidade da bomba em gerar a diferença de cargas elétricas mas sim devido à sua capacidade de manter as diferentes concentrações dos íons sódio e potássio dentro e fora das células e é muito importante você saber em que nas membranas das células Existem muitos canais abertos ou canais de vazamento produziam sódio e potássio permitindo a entrada continua de sódio que está

mais concentrado fora das celas e a saída contínua do potássio que está muito concentrado dentro das células isso acaba dissipando o gradiente de concentração decisivo se a bomba de sódio potássio estiver bloqueada sem conseguir mandar sim os óleo de volta para fora e nem colocar o potássio de volta para dentro da célula e portanto podemos dizer que o potencial de repouso negativo no interior dos neurônios depende principalmente da manutenção de um grande agente de concentração do Sião sódio e potássio Ou seja é preciso manter o sódio mais concentrado fora da célula eo potássio mais concentrado

dentro da célula para que o potencial de membrana continue negativo mas aí fica a pergunta como os gradientes de concentração do sódio e do potássio determina o valor negativo do potencial de repouso para responder essa pergunta Vamos pegar uma célula hipotética Imagine que eu tenho uma célula em volta por uma membrana celular sem bateria nenhuma só tem a bicamada lipídica dentro e fora da célula eu coloquei uma solução contendo um saúde cloreto de potássio só lembrando que esse sal quando ele é diluído em água a molécula se dissocie ia em uns positivos é fácil a

e os negativos O cloreto E reparem aqui as concentrações de potássio elas são bem parecidas com as concentrações encontradas no organismo vivo ou seja bastante potássio dentro da célula e pouco potássio fora então eu pergunto nessa condição os rios podem se mover através da membrana celular não pois lembrem-se que moléculas com carga são bastante hidrofílica e não consegue atravessar a membrana que é bastante e-tron fóbica agora vou fazer o seguinte eu vou adicionar nessa membrana um canal iônico seletivo para o potássio o ou seja só o potássio pode passar o cloreto não agora que existe

um canal para botar se atravessar a membrana olhando o gradiente de concentração de Sião potássio tende a entrar ou sair da célula você tem mais potássio dentro da célula do que fora da célula o potássio é empurrado e para fora da célula onde tem menos potássio eu posso dizer que existe uma força química uma força do seu gradiente de concentração que força o movimento potássio para fora da célula mas agora veja bem O cloreto ele não pode sair da célula para acompanhar o potássio então toda vez que o iam potássio sai da célula um e

um cloreto permanece na célula e fica sozinho Seu pai foi embora e o líquido dentro da célula começa a ficar com um excesso de carga negativa e como vocês sabem O negativo atrai o que positivo e o que o potássio é justamente um íon Positivo Um cátion assim conforme o potássio vai sendo transportado para fora da célula pela força do seu gradiente de concentração as cargas negativas de dentro da célula tendem a segurar o potássio no interior da célula ou seja cria-se uma força e na direção oposta ou seja uma força agora elétrika mas a

força do seu gradiente de concentração ainda é maior que a força elétrica e o potássio continua saindo da célula só que conforme potássio deixa a célula o seu interior vai ficando mais negativo e a força elétrica cresce e quando essa força atingir a mesma magnitude Ah tá força de gradiente de concentração Ou seja quando essas duas força igualarem não haverá mais saída efetiva de potássio Pois foi atingido um equilíbrio entre as forças de Gradiente e força elétrica Se eu colocar um voltímetro agora e para medir o potencial de membrana dessa célula o último do registrará

um valor positivo ou negativo negativo porque ali na diferença entre o interior em relação ao exterior da célula o interior vai estar aproximadamente - 91 mil volts mais negativo do que o exterior da célula Isso vai acontecer sempre que eu tiver essas concentrações de potássio dentro e fora das células esse valor de potencial pode ser chamado de em potencial O que é equilíbrio e tu potássio pois nesse valor as forças de Gradiente e elétrica estão em equilíbrio e não há um movimento efetivo de potássio através do seu canal ou seja se um potássio por acaso

sair outro deverá entrar para manter esse equilíbrio mantendo assim o potencial de membrana constante ao longo do tempo ou seja esse potencial aqui agora eu potencial de repouso dessa célula que contém apenas um canal para o potássio mas agora eu pergunto e se eu alterar as concentrações de potássio dentro e fora da célula o potencial de repouso dessa sala hipotética seria alterado A resposta está na famosa equação que consegue prever o potencial de equilíbrio de Will a equação de nernst É nesse momento muito de você já deve estar pensando nossa professora aqui é equação difícil

eu preciso decorar isso aí a resposta é sim brincadeira não precisa não o que eu quero que vocês entendam é o seguinte que todos esses fatores que determina o potencial de equilíbrio de 11 mil o mais importante é a concentração do íon fora dentro da célula pois os demais fatores são constantes praticamente Não Se alteraram nas células por isso não influenciam no valor do potencial de equilíbrio de Unhão bom então Olhem só que legal se eu colocar na equação as concentrações que tinha fora dentro da minha célula hipotética vai dar Exatamente esse valor menos 0,0

91 volts ou menos 91 milivolts que é exatamente o que o meu voltímetro tinha registrado na minha célula hipotética porém olha só o que acontece se eu mudar as concentrações de potássio fora e dentro da célula agora tem 20 fora e sem dentro da célula ou seja diferença de concentração diminuiu e resolvendo essa equação temos que para essa diferença de concentração o potencial de equilíbrio do potássio é igual a menos 41,50 e nove milivolts Oi gente tudo isso mais importante é você saber em que se a concentração do eu mudar o potencial de Equilíbrio muda

alterando assim o potencial de repouso da membrana É só para fazer a mesma coisa com o sódio agora imagine que na minha célula eu coloquei agora uma solução de cloreto de sódio NSS se dissocia em sódio e cloreto um pouco de sódio dentro das células e bastante sódio fora da célula como acontece nas células de um organismo vivo vamos colocar agora na membrana dessa célula um canal iônico o seletivo para sódio ou seja só o sódio pode passar o cloreto não e agora eu pergunto para onde o sódio vai se ele está mais concentrado fora

da célula do aqui no interior da célula a força do gradiente de concentração vai empurrar o sódio agora para dentro da célula novamente para cada sódio que entra um cloreto fica lá fora despareado uma força elétrica na direção oposta começa a surgir tentando segurar o sódio fora das células enquanto a força de Gradiente for maior do que a força elétrica o sódio continua entrando E aí e até que as duas forças a e se igualem e um equilíbrio se estabelece nesse momento se eu colocar um um multímetro para medir o potencial de membrana ele vai

marcar agora um valor positivo pois pois é um recesso de carga positiva no interior da célula comparado com o exterior da célula o voltímetro registro então mais 68 milivolts que o potencial Oi tia equilíbrio E aí e tu sódio quando esse é um Claro se encontra nessa concentrações então a gente viu que se a célula só tiver canal de potássio o seu potencial de repouso será igual a potencial de equilíbrio do potássio mas se as células só tiver canais de sódio seu potencial de repouso será igual ao potencial de equilíbrio do sódio agora eu pergunto

vocês acham que nos neurônios só tem canal para um tipo de Rio Claro que não em todos os neurônios a canais de vazamento para sódio e potássio então vamos fazer o seguinte vamos fundir essas duas células Qual será o valor do potencial de membrana dessa nova célula pensando rapidamente poderemos dizer que o valor deverá ficar entre o potencial de equilíbrio do potássio e o potencial de equilíbrio do sódio certo mas se fizermos a média Entre esses dois valores teríamos um pô Tô de repouso = - 11,5 mil volts porém lembre-se que o valor do potencial

de repouso em neurônios costuma ficar entre - 60 - 70 mil volts e se vocês repararem esses valores estão na verdade mais próximos do potencial de equilíbrio do potássio tô aqui do sódio mas o que é isso o que acontece aqui os euronics apresenta um maior número de canais de vazamento para potássio do que pa sódio ou seja se a mais canais de potássio a membrana permite mais um movimento desse io a membrana é mais permeável ao potássio e o potencial de repouso da membrana tende a se aproximar mais o potencial de equilíbrio do potássio

aqui do sódio e assim vamos supor aqui nessa célula a muito mais canais de potássio e a probabilidade da membrana S1 até 10 vezes maior do que para sódio logo não podemos fazer uma média simples entre os potenciais de Equilíbrio desses dois anos para aprender o potencial de repouso dessa célula na verdade temos que fazer uma média ponderada ou seja cada potencial de Equilíbrio tem um peso diferente no potencial de repouso da membrana Assim como as notas de duas provas podem ter pesos diferentes na sua média final por exemplo eu já vem se a probabilidade

o potássio é dez vezes maior o seu potencial de Equilíbrio deve pesar dez vezes mais na média do que o potencial de equilíbrio do sódio resolvendo essa média ponderada nós temos que o potencial de repouso dessas células será igual a mim o 36,50 e quatro mil volts o valor agora bem próximo do potencial de repouso dos nossos melões que fica em torno de menos 70 perigoso e e agora mais uma pergunta vocês acham que o potencial de repouso é igual em todas as células do organismo responda essa pergunta lembrem-se kill potencial de repouso sempre depende

dos rios aos quais a membrana é permeável ou seja Quais canais de vazamento estão presentes na engana do gradiente de concentração decisivo o qual determina o potencial de equilíbrio de cada Rio e por fim depende também da permeabilidade da membrana aos íons o que está relacionado ao número de canais de vazamento para cada um e o presentes na membrana o repouso em praticamente todas as células a permeabilidade o potássio é muito maior do que eu sódio devido à presença de mais canais de vazamento para potássio daqui pra sódio assim o potencial de repouso se aproxima

mais o potencial de equilíbrio do potássio sendo portanto negativo em praticamente todas as células tá chegando quase ao final da aula eu faço uma última pergunta Será que o potencial de membrana fica nesse estado de repouso o tempo todo a resposta não pois é muitas células como nos neurônios além desses canais de vazamento para sódio potássio existem canais com o portão que podem ser regulados por diversos estilos como vimos na aula anterior vamos pegar por exemplo esse neurônio se o potencial de repouso é negativo cerca de menos 70 mil e volts Como podemos observar aqui

na tela de registro do voltímetro nessa figura não está ilustrado os canais de vazamento de sódio potássio e nem a bomba decisivos mas Imaginem que estão todos aqui funcionando é neste estado de repouso dizemos que a membrana está polarizada Pois é um polo positivo do lado de fora e o polo negativo do lado de dentro da célula e de repente um estímulo químico ou físico pode abrir canais com portão pra sódio por exemplo agora como tem um pouco mais de canais para este e um abertos a permeabilidade da membrana ao sódio aumenta e mais sódio

entra trazendo cargas positivas para dentro das células o que causa uma despolarização que ocorre sempre que o potencial de membrana fica mais positivo ou menos negativo mas como esses canais com portão rapidamente se fecham o potencial de membrana volta para o valor de repouso e em outra ocasião outros estímulos podem Abrir canais com portão para potássio agora terá mais canais para este é um abertos e mais potássio sai da célula deixando o interior mais negativo ainda o que causa uma hiperpolarização pois algo que já estava polarizado Agora ficou mais polarizado ainda ou seja hiperpolarizado novamente

os canais com portão se fecham e o potencial de membrana volta para o valor de repouso muitas vezes com a descolonização ao hiperpolarização da membrana é possível abrir um tipo de canal com portão específico um canal que se abre ou se fecha conforme a voltagem da membrana aguda esse tipo de canal é chamado de canal dependente de voltagem abertura desse tipo de canal pode causar grandes alterações momentâneas no potencial de membrana aqui pode chegar a ver e invertendo os polos elétricos através da membrana essa alteração rápida e bastante prev do potencial de membrana é o

que chamamos de potencial de ação mais conhecido como impulso nervoso mas isso a gente vê na próxima aula não percam então finalizando aula lembrem-se que o potencial de membrana é a diferença do potencial elétrico entre os lados interno e externo da membrana potencial de repouso é o potencial medido quando as células está em repouso e esse potencial de membrana é sempre negativo o potencial de repouso negativo ocorre devido à maior permeabilidade da membrana ao potássio cujo potencial de Equilíbrio nas células fica em torno de menos 90 milivolts algumas células como os neurônios podem sofrer alterações

no potencial de membrana e quando determinados estímulos são capazes de Abrir canais com portão para diferentes e uns testes são os livros que eu indico para estudo deste conteúdo enfim chega por hoje queria só perguntar como que tá o cérebro de vocês o meu estaria assim É mas não se preocupem Essa é uma das aulas mais difíceis da fisiologia daqui para frente a coisa vai ficar mais fácil principalmente se vocês conseguiram entender o conteúdo das aula qualquer dúvida que tenha ficado nós vamos tentar esclarecer isso no nosso Encontre no Google vídeo Um abraço e até

lá