Práctica 4 de Biofisica

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INSTRUCCIONES MANEJO DEL SIMULADOR

“Macromedia Flash Player” POTENCIAL DE REPOSO

 1. Una vez proyectado el software libre, se observarán a cada uno de los iones que tienen influencias sobre el potencial de acción. Cada uno de ellos (Na+ , K+ y Cl- ) se pueden elegir para modificar varias condiciones fisicoquímicas que cambiarán el potencial de equilibrio para un ión o el potencial de reposo celular mediante la aplicación de la ecuación de Nernst o la ecuación de Goldman respectivamente.

 2. Si emplea la ecuación de Nernst, solo podrá tener uno de los iones activos a la vez y se observará su influencia que tienen en el voltaje por sí solos; sin embargo, si emplea la ecuación de Goldman, el simulador le permitirá manipular todos los iones al mismo tiempo. (Razone por qué razón el simulador permite realizar esta acción de esta manera).

CONCENTRACIONES IÓNICAS

1. Al activar cualquiera de los tres iones, le permitirá controlar las concentraciones intra- y extracelulares del ion que usted esté manipulando, las cuales pueden ser modificadas en un rango que oscila entre 1 y 600mM respectivamente.
2. Para modificar estas concentraciones iónicas, lo único que usted tendrá que hacer es arrastrar con el ratón de la computadora el indicador de concentración iónica hasta la nueva concentración que usted desee ajustar. Adicionalmente, en el lado derecho de la pantalla del simulador usted encontrará una casilla que indicará en tiempo real el valor de potencial de equilibrio iónico o de reposo celular en función del caso que esté analizando. Este simulador le permitirá iniciar su experiencia práctica con valores de concentraciones iónicas que simularán de manera parcial las características del potencial de axón de cada uno de los ejemplos del documento que se encuentra en los anexos.

 PERMEABILIDAD DE MEMBRANA

1. Un tercer control que usted encontrará en cada pasador es el que ajusta la permeabilidad del ion a la membrana celular (Px). Este valor puede ser ajustado de manera arbitraria en un rango que oscila entre 1 y 10.000, sin embargo, este control sólo estará funcional cuando usted active la ecuación de Goldman.

CONSTANTES R Y F R

 Es la constante para los gases, cuyo valor es de 8,314 J.°K-1.mol-1 y F es la constante de Faraday (la cantidad de cargas eléctricas elementales que hay en un mol de electrones) y esta tiene el valor de 96.485 coulombios.mol-1 ). Manejando todas estas variables, usted podrá observar que el simulador de manera instantánea calculará en potencial de equilibrio para cada uno de los iones si usted tiene activa la función de ecuación de Nernst, o le presentará el potencial de reposo celular teórico si usted tiene activa la función de ecuación de Goldman en su simulador. Este cálculo usted lo encontrará del lado derecho superior de su simulador.3

PROCEDIMIENTO:

EJERCICIOS CON EL SIMULADOR

 EJERCICIO 1.

 Efecto de la temperatura

1. Seleccione el ion K+ y ajuste la temperatura del simulador a 40 °C (imagine usted un estado febril en un paciente). ¿Qué observa en la cinética y el potencial de equilibrio para el ión? Explique la razón de este cambio comparándolo con el estado inicial

-El potencial de equilibrio del k+ era de -84.9 mV en su estado inicial, al cambiarlo a 40° c disminuyo a un potencial de equilibrio de -85.8 mV

-Hubo una leve disminución ya que auento ligeramente la temperatura y esto provoca dando una permeabilidad a la membrana sobre los iones de K+

1. Repita la misma experiencia para los otros iones y comente.

-Con el Na:  Se puede observar que en el equilibrio de potencial de membrana a temperatura normal se muestra una ENa  de 60.8 y al haber un incremento en esta se encuentra una ENa 61.5, dando como resultado un aumento leve en las concentraciones.

-Con el Cl: Se puede observar que en el equilibrio de potencial de membrana a temperatura normal se muestra una Ecl  de -46.5 y al haber un incremento en esta se encuentra una Ecl -47, dando como resultado una disminución  leve en las concentraciones.

1. Vuelva a realizar este mismo experimento para cada ion incrementando la temperatura en esta ocasión a 100°C y observe las diferencias encontradas en relación al caso previo. Este último experimento es irreal en términos fisiológicos, ¿podría decir la razón del porqué de esta afirmación?  

-La temperatura normal del cuerpo humano es de 37°C y al mostrar un aumento de esta de simplemente de 40°C se pueden observar una gran cantidad de cambios en nuestro organismo. A una temperatura de 100°C las funciones del organismo dejan de funcionar.

K: Del estado normal de temperatura de 37°C se muestra el Ek de -46.5 y al elevarla hasta los 100°C  es notable una mayor disminución EK: es de -56 mv que a una temperatura de 40°C

Na: Del estado normal de temperatura de 37°C se muestra el ENa 61.5 de  y al elevarla hasta los 100°C  es notable una mayor disminución EK: es de 74 mv que a una temperatura de 40°C

Cl: Del estado normal de temperatura de 37°C se muestra el Ecl:-46.5  de  y al elevarla hasta los 100°C  es notable una mayor disminución Ecl:-56 mv que a una temperatura de 40°C

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