Dr. Carlos Gómora | Circuito Eléctrico en la Membrana Flashcards
¿A qué se refiere la resistencia (R)?
A que tan difícil es para los iones entrar a la membrana
R = 1/g
¿A qué se refiere la conductancia (g)?
A que tan fácil es para los iones atravesar la membrana
g = 1/R
En la membrana, ¿qué elemento actúa como la resistencia?
el canal iónico
En la membrana, ¿qué elemento actúa como la batería?
los gradientes de concentración/potenciales de equilibrio de los iones
En la membrana, ¿qué elemento actúa como el capacitor?
la membrana (una bicapa)
¿En cuáles unidades se mide la resistencia?
Ohms (Ω)
¿En cuáles unidades se mide la capacitancia?
(F) Faradais
¿En cuáles unidades se mide la batería?
(V) Volts
Función de una batería
Fuente constante de voltaje o corriente eléctrica.
Función de un capacitor
Almacena temporalmente la energía eléctrica y la libera cuando se requiere.
Función de la resistencia
Limita el flujo de corriente eléctrica a través de un circuito.
Resistencia alta = corriente será baja
Resistencia baja = corriente alta
¿Qué es la biofísica?
Disciplina que trata de explicar los procesos fundamentales de la vida en base a leyes físicas
¿Cuál fue el descubrimiento del experimento de Hermann Von Helmholtz (1850)?
Estableció que la velocidad de conducción nerviosa era de entre 25 y 43 m/s
¿Qué es la electricidad?
Energía que se produce por el movimiento de partículas cargadas eléctricamente, como los electrones.
¿Qué estudia la electrostática?
- Cargas eléctricas en reposo
- Campos eléctricos
- Ley de Coulomb - fuerza de atracción o repulsión de un cuerpo es directamente proporcional al producto de las cargas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, generando un campo eléctrico.
¿Qué es un ion?
Partícula (átomo o molécula) cargada eléctricamente.
Cuando gana (anión) o pierde (catión) electrones deja de ser neutra
¿Qué es un enlace iónico?
enlaces donde un átomo toma electrones de otro átomo
¿Para que es útil la Ley de Coulomb en las neurociencias?
- estructura de proteínas (interacciones electrostáticas entre cadenas de aminoácidos)
- expresión génica: interacción del DNA con las histonas y el RNA
¿Qué es un conductor?
material cuyos átomos tienen ELECTRONES LIBRES flotando, conduciendo fácilmente las cargas eléctricas.
¿Qué es un aislante (insulator)?
material hecho de átomos cuyos electrones están enlazados muy apretados al núcleo atómico. No conducen electricidad tan fácil.
¿Qué es un semiconductor?
material normalmente aislante que ha sido mezclado con algunos átomos conductores que hace que controle una corriente eléctrica a través de él.
Ej. Germanio, Silicio
¿Qué es la superconducción?
fenómeno que ocurre cuando ciertos materiales conductores se enfrían a temperaturas muy bajas.
en un estado superconductor, un material conduce corriente eléctrica con resistencia cero.
¿Qué es el flujo?
El movimiento de partículas cargadas eléctricamente
¿Cómo se mide la corriente eléctrica?
Amperios (A) = Coulomb/segundo (C/s)
Se mide en la cantidad de carga que pasa un cierto punto de la trayectoria de la corriente en una unidad de tiempo.
Carga/unidad de tiempo
¿A qué equivale un amperio?
Coulomb/segundo (C/s)
Tiene 6, 241509 x 10^18 electrones
¿Para que sirve saber acerca de los campos eléctricos en neurociencias?
- transporte de membranas: campos eléctricos en los que se mueven los iones
- neurofisiología: impulsos nerviosos basados en cambios de potencial eléctrico
¿Qué es la constante dieléctrica?
Magnitud física que cuantifica la capacidad de un material para acumular carga eléctrica (y por lo tanto, energía)
¿Qué es una corriente eléctrica?
Un flujo de electrones
Tipos de corriente
Continua (DC) - flujo eléctrico en un sólo sentido
* baterías
* pilas
Alterna ( AC) - flujo eléctrico en 2 sentidos
* redes eléctricas (cables de esos de postes de luz)
¿Cómo se mide la corriente eléctrica?
amperios (A)
Si una onda de una corriente tiene un periodo de 10 segundos, su frecuencia será de ___Hz
0.1 o 1/10 de ciclo por segundo
Frecuencia en Hertz = 1/periodo en segundos
Ley de Ohm
I = V/R (aplicable en circuitos eléctricos lineales)
donde:
I - corriente eléctrica en amperios (A)
V - voltaje en voltios (V)
R - resistencia en ohmios (Ω)
¿Qué es la capacitancia?
relación entre la carga almacenada y la diferencia de potencial eléctrico de las placas del capacitor
C = Q/V
donde:
C - capacitancia en faradios (F)
Q - carga eléctrica almacenada en el capacitor en culombios (C)
V - diferencia de potencial eléctrico entre las placas del capacitor en voltios (V)
El voltaje es una diferencia de potencial, ¿qué es una diferencia de potencial?
se llama potencial porque tiene el potencial de hacer un trabajo (J)
J/C = 1 volt
Los electrones fluyen de un punto de alto potencial a uno de menos potencial (como el agua en los ríos)
¿Qué es el voltaje?
- diferencia de potencial
- cantidad de trabajo que puede hacer una carga en un circuito (1 volt = J/C)
mayor voltaje = movemos más electrones
menor voltaje = movemos menos electrones
Sinónimo de dieléctrico
aislante
¿Qué es la conductividad eléctrica?
habilidad de un material para conducir energía
La conductividad eléctrica en un metal va a _____ en temperaturas bajas
aumentar
¿Qué es la capacitancia equivalente?
Capacitancia total de un circuito
La capacitancia equivalente es siempre ____ a la capacitancia de un capacitor individual
menor
Ceq = C1 + C2 + C3 … Cn
Ceq < C1
Leyes de Kirchhoff (circuitos eléctricos)
- De las corrientes: La suma de las corrientes que entren en un nodo debe ser igual a la suma de las corrientes que salen del nodo
- Del voltaje: La suma de los cambios de potencial de todos los elementos en el circuito debe ser cero.
¿Cómo podemos definir “leak”?
Todos los canales pasivos
¿Qué hace la técnica de voltage clamp?
Mantiene el potencial de la célula en un valor constante y predefinido, mientras se mide la corriente eléctrica que fluye a través de los canales iónicos en la membrana celular.
¿Qué droga puede apagar a los canales de sodio (Na+)?
TTX
¿Qué droga puede apagar a los canales de potasio (K+)?
TPA
Hodgkin y Huxley no sabían como aislar los canales de K+ o Na+, no sabían de la existencia de TTX o TPA. ¿Cómo hicieron para aislar un canal?
Creando una “versión más grande” del Na+, que no pasara por los canales, usando Cholina.
Ahora tenían solamente K+
