Si è ipotizzato che il potenziale di membrana fosse un potenziale di Equilibrio del K descritto dall’eq. di Nerst : Em= -RT/ZF 2.3log [K]i / [K]o.

Presentazione sul tema: "Si è ipotizzato che il potenziale di membrana fosse un potenziale di Equilibrio del K descritto dall’eq. di Nerst : Em= -RT/ZF 2.3log [K]i / [K]o."— Transcript della presentazione:

1

2

3 Si è ipotizzato che il potenziale di membrana fosse un potenziale di
Equilibrio del K descritto dall’eq. di Nerst : Em= -RT/ZF 2.3log [K]i / [K]o

4 Registrazione del potenziale di membrana

5 Potenziale di membrana in fibra muscolare di rana
Liquido intracellulare Liquido extracellulare mM Em mM Na ENa = 45 mV K EK = -102 mV Cl ECl = -88 mV Pr - + 90 mV Perché non siamo di fronte a un equilibrio di Donnan? -il potenziale EK = log 2.5/139 = -102 > Em -a basse[K]o Em non segue la legge di Nerst -Na non é impermeabile Il potenziale di membrana é un potenziale di diffusione allo stato stazionario: Em= -RT/ZF 2.3log [K]i+PNa [Na]i pK=1 pNa=0.03 (cm/s) [K]o+PNa [Na]o

6 IL POTENZIALE DI MEMBRANA E’ UN POTENZIALE
DI DIFFUSIONE ALLO STATO STAZIONARIO DESCRITTO DALL’EQ. DI GOLDMAN HODGKIN E KATZ Il sodio entra nella cellula e il potassio esce RT PK [K+]o + PNa [Na+]o + PCl [Cl-]i E = ______ ln _______________________________________ zF PK [K+]i + PNa [Na+]i + PCl [Cl-]o Le concentrazioni sono mantenute costanti dalla pompa Na+/K+-ATPase

7 I canali mettono in comunicazione gli ambienti separati dalla
membrana e permettono il passaggio selettivo di ioni Possono essere: aperti chiusi o inattivati

8 Il canale voltaggio dipendente del potassio
Mac Kinnon

9 Forza elettromotrice per Na, K e Cl a livello della membrana plasmatica
netta Flusso netto chimica elettrica Na+ + e *PNa = membrana - i Na+ + K+ e membrana *PK = i - K+ Cl - + e membrana _ * PCl = _ i Cl - -

10 Il potenziale di membrana regola la secrezione di insulina
Quando il glucosio ematico è basso non c’è produzione di insulina

11 Quando il glucosio ematico è alto viene secreta insulina
depolarizzazione

12 Il potenziale di membrana è particolarmente importante nella fisiologia
Dei tessuti eccitabili costituiti da neuroni e fibre muscolari

13

14 1012 neuroni ciascuno con migliaia di sinapsi

15 Funzioni delle cellule gliali

16

17

18

19

20

21 REGISTRAZIONE DEL POTENZIALE DI MEMBRANA
Voltmetro oscilloscopio

22

23

24 Il potenziale d’azione o impulso nervoso (spike)
mV

25 Registrazione del potenziale d’azione
Microelettrodi, Voltmetro Oscilloscopio Variazione delle permeabilità ioniche

26 Il potenziale d’azione si genera in seguito a una
depolarizzazione grazie alla presenza di : - canali ionici voltaggio dipendenti nella membrana - gradienti elettrochimici di ioni tra cellula e ambiente extracellulare

27 Canale a cancello aperto

28 Canale a cancello chiuso

29 Il canale del Na voltaggio dipendente ha due cancelli: di attivazione
E di inattivazione. Al potenziale di riposo il cancello di attivazione è chiuso

30 In seguito alla depolarizzazione il cancello di attivazione si apre, il
Sodio entra nella cellula e depolarizza fino a invertire la polarità della membrana, il potenziale tende al valore del potenziale di equilibrio del Na

31 Il cancello di inattivazione si chiude.
Un canale inattivato non può aprirsi.

32 L’apertura di canali per il K determina fuoriuscita di potassio e
La ripolarizzazione della membrana K

33

34 Il potenziale d’azione è un processo a feed back positivo

35 Canali del sodio voltaggio-dipendenti
Struttura Della Subunità 

36 Struttura Tridimensionale Della Subunità 
Canali del sodio voltaggio-dipendenti Struttura Tridimensionale Della Subunità 

37 Canali del sodio voltaggio-dipendenti
Attivazione Inattivazione: -lenta -veloce

38 Canali Del Sodio Voltaggio-dipendenti

39 Canali del potassio voltaggio-dipendenti
Come Si Muove Lo Ione K+ Attraverso Il Poro?

40 Canali del potassio voltaggio-dipendenti
Il Canale Batterico

41

42 Il potenziale d’azione nella fibra cardiaca di lavoro

43 Il potenziale d’azione nelle cellule pace maker cardiache

44 Genesi ionica del PA nelle cellule pace maker cardiache

45 I canali ionici nel PA nelle cellule pace maker cardiache

46 IL POTENZIALE DI MEMBRANA E’ UN POTENZIALE
DI DIFFUSIONE ALLO STATO STAZIONARIO DESCRITTO DALL’EQ. DI GOLDMAN HODGKIN E KATZ RT PK [K+]o + PNa [Na+]o + PCl [Cl-]i E = ______ ln _______________________________________ zF PK [K+]i + PNa [Na+]i + PCl [Cl-]o Le concentrazioni sono mantenute costanti dalla pompa Na+/K+-ATPase

47 Il potenziale d’azione si propaga rapidamente (80 m/s)
E senza decremento lungo l’assone

48

49 Le correnti locali si propagano con decremento

50 Le correnti locali depolarizzano la membrana
Si genera un nuovo potenziale d’azione L’inattivazione dei canali del Na conferisce direzionalità al PA

51

52

53

54

55

56

57