2.2. La neurona (2012)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Fisiologia animal
Año del apunte 2012
Páginas 3
Fecha de subida 07/11/2014
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LA  NEURONA   EXCITABILIDAD   La   excitabilidad   es   la   capacidad   de   usar   el   movimiento   de   iones   a   través   de   la   membrana  para  generar  respuestas  eléctricas  (excitación).   TIPOS  DE  NEURONAS   1.  Cubierta  de  mielina:  mielinizadas  o  amielínicas.   2.  Prolongaciones:  monopolares,  bipolares  o  multipolares.   3.  Dirección  info:  sensoriales  (aferentes),  motoras  (eferentes)  o  interneuronas  (af-­‐ef).   POTENCIAL  DE  MEMBRANA  DE  REPOSO   -­‐  El  potencial  de  membrana  es  la  diferencia  de  potencial  eléctrico  generado  en  todas   las  células  a  través  de  la  membrana.  Siempre  negativo  (neuronas  -­‐90mV).   -­‐   El   potencial   se   genera   debido   al   movimiento   de   iones   a   través   de   la   membrana   (difusión  por  gradiente  o  transporte  activo)  gracias  a  su  semipermeabilidad.   -­‐  El  potencial   de   equilibrio  para  un  ión  es  aquel  que  se  alcanza  cuando  la  difusión  neta   es  cero  (gradiente  eléctrico  =  -­‐  gradiente  concentración).   CÁLCULO  DEL  POTENCIAL  DE  EQUILIBRIO   -­‐  Ecuación  de  Nernst:   determina   el   potencial   de   equilibrio   generado   por   la   difusión   de   un  solo  ión  monovalente.     *)  PMx  (mV)  =  ±  61  ·∙  log  [x]i  /  [x]e     *(±)  signo  ≠  carga   -­‐  Ecuación  de  Goldman:  determina  el  potencial  de  equilibrio  generado  por  la  difusión   de  3  iones  monovalentes  (+,  +,  -­‐)  con  permeabilidad  característica  para  cada  uno.     *)  PM  (mV)  =  -­‐  61  ·∙  log  (Pa·∙[a+]i  +  Pb·∙[b+]i  +  Pc·∙[c-­‐]e)  /  (Pa·∙[a+]e  +  Pb·∙[b+]e  +  Pc·∙[c-­‐]i)   -­‐  Osciloscopio  de  rayos  catódicos:  determinación  experimental.   POTENCIAL  DE  ACCIÓN  NERVIOSO   Potencial de Acción Cambio rápido y transitorio en reposo, que implica un cambi que se propaga rápidamente Es   un   cambio   rápido   y   transitorio   en   el   potencial   de   membrana   de   reposo   que   se   propaga  rápidamente  a  lo  largo  de  la  fibra  nerviosa,  causando  despolarización  celular.     Estímulo eléctrico *)  Reposo  -­‐  despolarización  -­‐  sobretiro  -­‐  repolarización  -­‐  hiperpolarización.   6 Despolarización  =  aumento  potencial  //  Hiperpolarización  =  disminución  potencial.   El  sobretiro  se  produce  cuando  el  señal  excede  su  valor  objetivo  (no  ocurre  siempre).   5 BASE  IÓNICA  DEL  POTENCIAL  DE  ACCIÓN   Se  deben  al  movimiento  coordinado  de  iones  de  Na+  y  K+  a  través  de  la  membrana:   1.  Canales  iónicos  Na+  voltaje-­‐dependientes:  rápidos  (cerrado,  abierto  o  inactivo).   2.  Canales  iónicos  K+  voltaje-­‐dependientes:  lentos  (cerrado  y  abierto).   -­‐  Los  canales  de  Na+  se  abren  rápidamente  y  aumenta  su  permeabilidad,  entrando  a   favor  de  gradiente,  provocando  la  despolarización.   -­‐  Los  canales  de  K+  se  abren  lentamente  y  aumenta  su  permeabilidad,  saliendo  a  favor   de  gradiente,  provocando  la  repolarización  e  hiperpolarización.     LA  NEURONA   POTENCIALES  ELECTROTÓNICOS   -­‐  Cambios  locales  del  potencial  de  membrana  de  amplitud  variable  y  rápida  extinción.   -­‐  Pueden  ser  despolarizantes  (anelectrotones)  o  hiperpolarizantes  (catelectrotones).   -­‐  Si  llegan  al  umbral,  generan  potenciales  (ley  de  todo  o  nada).   PROPAGACIÓN  DEL  POTENCIAL   -­‐   Es   unidireccional:   el   canal   de   Na+   se   inactiva   después   de   abrir-­‐se,   impidiendo   que   se   genere  un  nuevo  potencial  (debe  estar  cerrado),  mientras  que  el  canal  de  K+  es  lento.   -­‐  Hay  periodos  refractarios  tras  un  potencial  de  acción:    tiempo  en  que  la  generación   de  otro  potencial  está  desfavorecida.     -­‐  Absoluto:  coincide  con  la  espiga,  no  puede  haber  nuevo  potencial.     -­‐  Relativo:  coincide  con  la  hiperpolarización,  cuesta  más  generar  un  potencial.   -­‐  Puede  tener  2  sentidos:  ortodrómico  (soma-­‐axón)  o  antidrómico  (axón-­‐soma,  artificial).   -­‐  El  diámetro  y  la  mielina  afectan  a  la  velocidad  de  propagación:     -­‐  Mayor  diámetro  del  axón,  menor  resistencia  y  más  velocidad  de  propagación.     -­‐  Si  hay  melinización,  la  velocidad  es  mayor  ya  que  la  propagación  es  saltatoria,   despolarizándose  solo  los  nódulos  de  Ranvier.   FIBRAS  NERVIOSAS   -­‐  Fibra  C:  amielínica  y  poco  diámetro  (lentas)   à   vías  aferentes  sensoriales  (dolor).   -­‐  Fibra  B:  mielínica  y  diámetro  medio  (media)   à   preganglionares.   -­‐  Fibra  A:  mielínica  y  gran  diámetro  (rápidas)   à   motoras,  tacto  temperatura.   SINAPSIS   Unión  especializada  entre  neuronas  que  permite  la  propagación  de  los  potenciales.     -­‐  Eléctricas:  bidireccionales,  a  través  de  gap-­‐junctions  (unión  directa).     -­‐  Químicas:  unidireccionales,  a  través  de  neurotransmisores  (separación).   ESTRUCTURA  FUNCIONAL  DE  LA  SINAPSIS   -­‐  Neurona  presináptica  (botón  del  axón):  abundantes  mitocondrias  y  vesículas.   -­‐  Espacio  sináptico  (hendidura):  espacio  extracel  donde  se  liberan  los  neurotransm.   -­‐  Neurona  postsináptica:  abundantes  receptores  y  canales  iónicos  (para  despolariz.).   TIPOS  DE  SINAPSIS   -­‐  Excitatoria:  genera  potenciales  postsinápticos  excitatorios  que  despolarizan.   -­‐  Inhibitoria:  genera  potenciales  postsinápticos  inhibitorios  que  hiperpolarizan.   -­‐  Según  la  morfología:  axodendrítica,  ,  axoaxónica,  dendrodendrítica,  somatosomal…   CONVERGENCIA  Y  DIVERGENCIA   -­‐  Convergencia:  +1  neurona  presináptica  para  1  sola  neurona  postsináptica.   -­‐  Divergencia:  1  sola  neurona  presináptica  para  +1  neurona  postsináptica.   -­‐  Retroalimentación:  una  neurona  modifica  su  act  o  la  de  las  neuronas  que  la  afectan.   LA  NEURONA   SUMACIÓN   Normalmente   se   requieren   múltiples   terminales   presinápticas   para   generar   un   potencial  de  acción,  cuya  acción  simultánea  genera  un  proceso  de  sumacion.     -­‐  Temporal:  descargas  sucesivas  de  un  mismo  terminal  presináptico.     -­‐  Espacial:  descargas  simultáneas  de  varias  terminales  presinápticas.   NEUROTRANSMISORES   -­‐   Presentes   en   el   interior   de   la   neurona   presináptica   que   se   libera   en   respuesta   a   la   despolarización  presináptica.   -­‐  Presencia  de  receptores  específicos  en  la  neurona  postsináptica,  por  lo  que  la  admin   exógena  del  neurotransmisor  debe  producir  los  mismos  efectos.   -­‐  Síntesis  à  vesículas  à  liberación  à  receptores  postsinápticos  /  degradación.   -­‐   Ejemplos:   Acetilcolina,   serotonina,   histamina,   dopamina,   endorfinas,   adrenalina   (epinefrina),  noradrenalina  (norepinefrina),  glicina,  ATP…   RECEPTORES  DE  LOS  NEUROTRANSMISORES   Receptores para Neurotransmisores -­‐   Ionotrópicos:   son   canales   iónicos   acoplados   a   un   ligando   (neurotransmisor).   Cuando   tienen   el   ligando   unido,   se   abren   y  actúan  como  canal  iónico  rápido.   -­‐   Metabotrópicos:  son  receptores  acoplados  a  proteínas   G,   que   activan   mediadores   intracelulares   que   activarán   los   canales  iónicos  de  forma  lenta.   EJEMPLOS  BIOSÍNTESI  NEUROTRANSMISORES   -­‐  Acetilcolina:  acetil-­‐CoA  +  colina  (*colina-­‐acetiltransferasa)  à  CoA  +  acetilcolina.   -­‐  Catecolaminas:  tirosina  à  DOPA  à  dopamina  à  norepinefrina  à  epinefrina  (Adr)   -­‐  Serotonina:  triptófano  à  5’-­‐hidroxitriptófano  à  serotonina.   -­‐  Histamina:  histidina  (*histidina  descarboxilasa)  à  histamina   V. Martínez – Grado Genética 2012-13 ...