Gênese da diferença de potencial elétrico nas membranas celulares – transportes reogênicos Fluxos por canais e por carregadores Eletrofisiologia 2008.

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1 Gênese da diferença de potencial elétrico nas membranas celulares – transportes reogênicos Fluxos por canais e por carregadores Eletrofisiologia 2008 A. C. Cassola

2 Transportes (fluxos) passivos através da membrana
dissipativos l l Eletrofisiologia 2008 A. C. Cassola

3 Eletrofisiologia 2008 A. C. Cassola

4 Difusão na bicamada lipídica (z=0)
[S]em A=área, h=viscosidade, r=raio da partícula, NAnúmero de Avogadro [S]im l Eletrofisiologia 2008 A. C. Cassola

5 Difusão na bicamada lipídica – (z=0) - Lei de Fick
[S]em [S]eS [S]im [S]iS b l b=coeficiente de partição; P=permeabilidade Eletrofisiologia 2008 A. C. Cassola

6 Regra de Overton Eletrofisiologia 2008 A. C. Cassola

7 Transporte por estruturas especializadas, formadas por proteínas, na bicamada: POROS, CANAIS E CARREGADORES bi→0 (hidrófílicos) Eletrofisiologia 2008 A. C. Cassola

8 Eletrodifusão por áreas restritas: CANAIS e POROS (b→0, permeabilidade da bicamada →0)
Fluxos elevado, por ex., 106 íons/s.poro Eletrofisiologia 2008 A. C. Cassola

9 Eletrodifusão Eletrofisiologia 2008 A. C. Cassola

10 O fluxo de íons por canais e poros pode ser expresso como fluxo de corrente
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11 Orgem das diferenças de potencial elétrico em soluções: Potenciais de difusão
Situações Equilíbrio j i [KCl]=100mM [KCl]=10mM Equilíbrio Vm inicialmente estará entre EK e ECCl, em valor que dependerá de PK/PCl.. O fluxo de KCl e i para j dissipa os gradientes de concentração. Eletrofisiologia 2008 A. C. Cassola Bezanilla

12 Circuito elétrico equivalente para o sistema da figura anterior
gCl gK i j Cm Eletrofisiologia 2008 A. C. Cassola

13 -90mV<Vm<-20mV K+ Na+ Cl- 120 25 10** 4 145 110 Ei(mV) -90 +60
Potenciais de difusão -90mV<Vm<-20mV K+ Na+ Cl- [intracel.] mM 120 25 10** [extracel] 4 145 110 Ei(mV) -90 +60 -60 ** Variável com Vm. ECl~Vm O Vm no repouso é determinado por vários íons. A contribuição de cada um deles depende a razão das concentrações de da permeabilidade relativa. A contribuição maior é a do K, conclusão a que se chega pela constatação de que Vm está mais próximo de EK.. A distribuição do Cl é passiva Eletrofisiologia 2008 A. C. Cassola

14 Potencial de Repouso Se a diferença de potencial permanece estável: Equação de Hodgkin-Katz-Goldman, considerando o efeito de íon monovalentes Eletrofisiologia 2008 A. C. Cassola

15 Potencial de Repouso: Circuito elétrico equivalente para a membrana
gK ex gCl ic gNa Cm Eletrofisiologia 2008 A. C. Cassola

16 Potencial de Repouso: Correntes por canais e pela bomba de Na-K
Se Vm não varia varia no tempo, para os íons indicados na figuras: Cl- K+ ATP 3Na+ 2K+ ADP+Pi Na+ Eletrofisiologia 2008 A. C. Cassola

17 Eletrofisiologia 2008 A. C. Cassola

18 Canais para K não dependentes de voltagem – Kir e TWIK
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19 Estrutura molecular dos canais Kir (“inward rectifiers”, retificadores para dentro)
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20 “Gating” do Canal Eletrofisiologia 2008 A. C. Cassola

21 Inward rectifier – retificador para dentro
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22 Permeabilidade a Cl- K+ Na+ Cl- [intra] mM 120 25 10** [extral] 4 145 110 Ei(mV) -90 +60 -60 Eletrofisiologia 2008 A. C. Cassola