Capítulo 5: Impulsos Electroquímicos
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Questions and Answers

¿Qué tipo de células generan impulsos electroquímicos rápidamente cambiantes?

  • Células glandulares
  • Macrófagos
  • Células ciliadas
  • Células nerviosas y musculares (correct)

    • ¿Qué crea la tendencia de los iones de potasio a difundirse hacia fuera de la membrana en la figura 5-1A?

  • La impermeabilidad de la membrana a los iones de potasio.
  • Un gran gradiente de concentración de potasio desde el interior hacia el exterior. (correct)
  • Una alta concentración de sodio fuera de la membrana.
  • Una baja concentración de potasio dentro de la membrana.

    • ¿Qué efecto tiene la difusión de iones potasio hacia el exterior de la membrana?

  • Genera electronegatividad fuera de la membrana y electropositividad en el interior.
  • Bloquea inmediatamente cualquier movimiento adicional de iones.
  • Genera electropositividad fuera de la membrana y electronegatividad en el interior. (correct)
  • Iguala las concentraciones de potasio dentro y fuera de la célula.

    • ¿Qué nombre recibe la diferencia de potencial que se establece entre el interior y el exterior de la membrana debido a la difusión de iones?

    <p>Potencial de difusión (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el valor aproximado del potencial de difusión en la fibra nerviosa normal del mamífero?

    <p>94 mV (D)</p> Signup and view all the answers

    En la figura 5-1A, ¿a qué NO es permeable la membrana?

    <p>Aniones negativos (C)</p> Signup and view all the answers

    Según la figura 5-1B, ¿dónde se encuentra la concentración elevada de iones sodio?

    <p>Fuera de la membrana (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué polaridad se crea dentro de la membrana celular cuando los iones de sodio se difunden hacia el interior?

    <p>Positividad (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué bloquea la ulterior difusión neta de iones sodio hacia el interior de la fibra nerviosa?

    <p>Un potencial de membrana suficientemente elevado (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué factor determina la magnitud del potencial de Nernst?

    <p>El cociente de las concentraciones del ion a ambos lados de la membrana (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el valor de 'z' en la ecuación de Nernst para el ion K+?

    <p>+1 (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la condición que se asume habitualmente al utilizar la ecuación de Nernst?

    <p>El potencial fuera de la membrana se mantiene a un nivel cero (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa la FEM en la ecuación de Nernst?

    <p>Fuerza electromotriz (C)</p> Signup and view all the answers

    Si la concentración de un ion dentro de la membrana es mayor que fuera, ¿cómo afectará esto al potencial de Nernst?

    <p>Aumentará la magnitud del potencial de Nernst (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿A qué temperatura corporal normal se aplica la ecuación de Nernst dada en el texto?

    <p>37 °C (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se relaciona el potencial de difusión con el potencial de Nernst para un ion en particular?

    <p>El potencial de difusión se opone exactamente a la difusión neta del ion, que es el potencial de Nernst. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el potencial de Nernst para los iones potasio (K+) si el cociente interior/exterior es de 35:1?

    <p>-94 mV (A)</p> Signup and view all the answers

    Si la membrana nerviosa solo fuera permeable al potasio, ¿cuál sería el potencial en reposo en el interior de la fibra?

    <p>-94 mV (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el potencial de Nernst calculado para el interior de la membrana debido a la difusión de iones sodio con un cociente interior/exterior de 0.1?

    <p>+61 mV (A)</p> Signup and view all the answers

    En la fibra nerviosa normal, ¿cuántas veces es mayor la permeabilidad de la membrana al potasio en comparación con la permeabilidad al sodio?

    <p>100 veces mayor (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo contribuye la bomba Na+-K+ al potencial en reposo de la membrana?

    <p>Bombea tres iones de sodio hacia el exterior por cada dos iones de potasio hacia el interior. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué signo tiene el potencial si un ion negativo se difunde desde el interior hacia el exterior de la célula?

    <p>Positivo (+) (B)</p> Signup and view all the answers

    Si la concentración de iones potasio positivos en el interior de una célula es 10 veces mayor que en el exterior, ¿cuál es el potencial de Nernst calculado?

    <p>-61 mV (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes factores NO influye en el potencial de difusión cuando una membrana es permeable a varios iones?

    <p>El tamaño molecular de cada ion. (D)</p> Signup and view all the answers

    En la ecuación de Goldman, ¿qué representa la 'P'?

    <p>Permeabilidad de la membrana al ion (C)</p> Signup and view all the answers

    Según la ecuación de Goldman, ¿cuáles son los iones más importantes en la generación de potenciales de membrana en células nerviosas y musculares?

    <p>Sodio, potasio y cloruro. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre con el potencial de membrana si la membrana solo es permeable al potasio?

    <p>Se vuelve igual al potencial de Nernst para el potasio. (C)</p> Signup and view all the answers

    Según el texto, ¿qué produce un gradiente positivo de concentración iónica desde el interior al exterior de la membrana?

    <p>Electronegatividad en el interior de la membrana. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes modificaciones en las permeabilidades iónicas conduciría a un potencial de membrana más positivo?

    <p>Aumento en la permeabilidad al sodio ($Na^+$). (A)</p> Signup and view all the answers

    Si la permeabilidad de una membrana a los iones de sodio y cloruro es cero, ¿qué factor determina principalmente el potencial de membrana?

    <p>El gradiente de concentración de los iones de potasio. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué efecto tendría un aumento significativo en la permeabilidad al cloruro en una membrana en reposo?

    <p>Hiperpolarización de la membrana. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre cuando hay un exceso de iones positivos dentro de la membrana celular en relación con el exterior?

    <p>Los iones positivos se difunden hacia el exterior, creando electronegatividad en el interior celular. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué efecto tiene un gradiente del ion cloruro desde el exterior hacia el interior de la célula?

    <p>Produce electronegatividad en el interior de la célula. (A)</p> Signup and view all the answers

    Durante la transmisión de un impulso nervioso, ¿cuál de los siguientes canales iónicos experimenta cambios rápidos en su permeabilidad?

    <p>Canales de sodio y potasio. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de células nunca están realmente en reposo, manteniendo un potencial de membrana continuamente cambiante?

    <p>Células de marcapasos del corazón. (D)</p> Signup and view all the answers

    En células excitables como las neuronas, ¿qué evento dinámico influye significativamente en el potencial de membrana?

    <p>Potenciales de acción. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué iones están involucrados en los cambios del potencial de membrana en células no excitables?

    <p>Sodio, potasio, calcio y cloruro. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Por qué se considera que el potencial de membrana en reposo es, en algunas células, un estado transitorio?

    <p>Debido a que cambia en respuesta a diversos estímulos que alteran la permeabilidad iónica. (C)</p> Signup and view all the answers

    Si la concentración de iones de potasio es mayor dentro de la célula que fuera, ¿qué proceso se produce?

    <p>El potasio se difunde hacia el exterior generando un potencial negativo en el interior. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la principal consecuencia de que los aniones negativos no puedan difundirse fuera de la célula?

    <p>Generación de electronegatividad en el interior de la célula. (D)</p> Signup and view all the answers

    Si una célula experimenta una alteración en la actividad de sus transportadores iónicos, ¿qué cambio se esperaría observar?

    <p>Una alteración en su potencial de membrana. (D)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Potenciales de membrana

    Diferencias de carga eléctrica a través de las membranas celulares.

    Impulsos electroquímicos

    Señales rápidas generadas por cambios en los potenciales de membrana.

    Difusión de iones

    Movimiento de iones desde áreas de alta a baja concentración a través de membranas.

    Carga eléctrica positiva

    Atributo de los iones que permite la generación de potenciales en la membrana.

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    Potencial de difusión

    Diferencia de potencial que frena la difusión neta de iones.

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    Concentración de potasio

    Mayor cantidad de iones de potasio dentro de la célula comparada con el exterior.

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    Diferencia de potencial

    Medida de la diferencia de carga entre el interior y exterior de una célula.

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    Potencial de Nernst del potasio

    Potencial calculado de -94 mV para iones potasio en equilibrio.

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    Permeabilidad de sodio

    Leve capacidad de la membrana para permitir el paso de iones sodio.

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    Contribución de la ecuación de Goldman

    Usada para calcular el potencial total considerando potasio y sodio.

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    Potencial de membrana en reposo

    Valor promedio de -86 mV en el interior por la acción conjunta de K+ y Na+.

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    Bomba Na+-K+

    Transporta 3 Na+ afuera y 2 K+ adentro, contribuyendo al potencial.

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    Iones sodio

    Iones con carga positiva que afectan el potencial de membrana.

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    Diferencia de concentración

    Desigualdad en la cantidad de iones en ambos lados de la membrana.

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    Potencial de Nernst

    Potencial que impide la difusión neta de un ion específico.

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    Ecuación de Nernst

    Fórmula para calcular el potencial de Nernst.

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    Fuerza electromotriz (FEM)

    Potencial eléctrico medido en milivoltios en la ecuación de Nernst.

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    Condiciones adecuadas

    Circunstancias que permiten la creación de un potencial de membrana.

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    Carga de iones

    Carga eléctrica de un ion que afecta su comportamiento en la ecuación de Nernst.

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    Transmisión de impulsos

    Rápidos cambios en los potenciales de membrana durante la actividad nerviosa o muscular.

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    Signo del potencial

    El signo del potencial es positivo si el ion que difunde es negativo, y negativo si es positivo.

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    Ecuación de Goldman

    Calcula el potencial de difusión en una membrana permeable a varios iones.

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    Iones clave en el potencial de membrana

    Sodio (Na+), potasio (K+) y cloruro (Cl-) son esenciales en la generación del potencial de membrana.

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    Gradiente de concentración

    Diferencia de concentración de iones a través de la membrana que influye en el voltaje del potencial de membrana.

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    Permeabilidad de la membrana

    La facilidad con que los iones pueden moverse a través de la membrana influye en el potencial de membrana.

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    Dominancia del potencial

    Si la membrana es impermeable a Na+ y Cl-, el potencial es dominado por K+.

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    Electronegatividad interna

    Un gradiente positivo desde el interior hacia el exterior produce electronegatividad en el interior de la membrana.

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    Fórmula de Goldman

    Utiliza concentración y permeabilidad de iones para calcular el potencial de acción.

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    Resultados de la ecuación de Goldman

    La ecuación muestra cómo diferentes iones contribuyen al potencial de membrana.

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    Electronegatividad

    Carga negativa creada por iones no difusibles en el interior de la célula.

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    Gradiente de iones

    Diferencia en concentración de iones entre dos lados de una membrana.

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    Permeabilidad de canales iónicos

    Facilidad con la que pasan iones a través de la membrana celular.

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    Células excitables

    Células que generan potenciales de acción rápidamente.

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    Canales de sodio

    Proteínas en la membrana que permiten el paso de iones de sodio.

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    Canales de potasio

    Proteínas que permiten el paso de iones de potasio fuera de la célula.

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    Cambio de potencial

    Variación en el potencial de membrana debido a estímulos.

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    Células de marcapasos

    Células en el corazón que no tienen un potencial de reposo estable.

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    Iones de cloruro

    Iones negativos que pueden afectar la carga interna de la célula.

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    Study Notes

    Potenciales de Membrana y Potenciales de Acción

    • Los potenciales eléctricos a través de las membranas celulares son comunes en la mayoría de las células del cuerpo.
    • Células nerviosas y musculares generan impulsos electroquímicos que se utilizan para transmitir señales.
    • Los cambios en los potenciales de membrana en células como glandulares, macrófagos y células ciliadas activan muchas funciones celulares.
    • Este capítulo revisa los mecanismos que generan potenciales de membrana en reposo y durante la acción en células nerviosas y musculares.

    Física Básica de los Potenciales de Membrana

    • Las diferencias de concentración iónica a través de una membrana permeable selectivamente crean potenciales de membrana.
    • La concentración de potasio (K+) es alta dentro de las fibras nerviosas y baja fuera, creando un gradiente de concentración.
    • La membrana permeable al K+ genera una tendencia a que los iones K+ difundan hacia afuera, creando electropositividad fuera y electronegatividad dentro de la membrana.
    • El potencial de difusión, creado por el gradiente de concentración, previene la difusión adicional neta de K+.
    • El potencial de difusión normal en fibras nerviosas de mamíferos es de aproximadamente -94 mV (negatividad dentro).
    • El sodio (Na+) presenta un fenómeno similar con concentración baja dentro y alta fuera de la membrana, generando un potencial positivo dentro de la membrana (-61 mV en fibras nerviosas de mamíferos) cuando la membrana es permeable sólo al Na+.
    • La ecuación de Nernst describe la relación entre el potencial de difusión y la diferencia de concentración iónica a través de la membrana. El potencial de Nernst es el potencial de difusión que se opone a la difusión neta de un ion en particular a través de la membrana.
    • La magnitud del potencial de Nernst depende del cociente de las concentraciones del ion específico a cada lado de la membrana. Cuanto mayor sea el cociente, mayor será la tendencia a difundir en una dirección y mayor el potencial de Nernst necesario para evitar la difusión adicional neta.
    • La ecuación de Nernst, calcula el potencial de Nernst para cualquier ion univalente a temperatura corporal normal (37 °C). (FEM = ± 61 x log (concentración interior/concentración exterior), donde FEM es la fuerza electromotriz y z es la carga eléctrica del ion).
    • La ecuación de Goldman describe el potencial de difusión cuando la membrana es permeable a varios iones. Depende de la polaridad de la carga, la permeabilidad de la membrana (P) y la concentración (C) de los iones en el interior (i) y exterior (e) de la membrana.

    Potencial de Membrana en Reposo en Diferentes Tipos de Células

    • En algunas células, el potencial de membrana cambia continuamente, mientras que otras tienen un período en reposo.
    • La tabla 5-1 muestra los potenciales de membrana en reposo aproximados de diferentes tipos celulares.

    Potencial de Acción en Neuronas

    • Las señales nerviosas se transmiten mediante potenciales de acción: rápidos cambios en el potencial de membrana que se propagan a lo largo de la membrana de la fibra nerviosa.
    • El potencial de acción comienza con un cambio brusco del potencial de membrana negativo en reposo a positivo, y termina con un cambio casi igual de rápido de vuelta al potencial negativo.
    • La fase de reposo es el potencial de membrana antes del inicio del potencial de acción (-70 mV).
    • La fase de despolarización es el cambio de la membrana de negativo a positivo por el flujo de Na+ hacia el interior.
    • La fase de repolarización es el cambio de la membrana de positivo a negativo por el flujo de K+ al exterior.
    • Los potenciales de acción se propagan a lo largo de la fibra nerviosa hasta su extremo.

    Canales de Sodio y Potasio Activados por Voltaje

    • Los canales de sodio activados por voltaje tienen dos compuertas (activación e inactivación). Las compuertas se abren y cierran en respuesta a cambios en el potencial de membrana.
    • La apertura de las compuertas de activación permite el paso de sodio al interior de la célula.
    • La compuerta de inactivación se cierra después de un período corto, volviendo a abrirse sólo cuando el potencial de membrana regresa a valores de reposo.

    Ritmicidad de Tejidos Excitables

    • Algunos tejidos, como el corazón, pueden producir descargas repetitivas.
    • La membrana necesita ser lo suficientemente permeable a los iones sodio (o calcio y sodio a través de canales lentos) para permitir la despolarización automática.
    • Esto inicia un ciclo de flujo de iones que mantiene la despolarización hasta que se cierra la compuerta de los canales de sodio.

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    Potenciales de Membrana y Potenciales de Acción Capítulo 5

    Description

    Este cuestionario se centra en el Capítulo 5, que trata sobre el funcionamiento de las células nerviosas y sus impulsos electroquímicos. Se exploran aspectos como la permeabilidad de las membranas y el potencial de Nernst en la fibra nerviosa de mamíferos. Ideal para aquellos interesados en neurociencias y biología celular.

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