Bioeletrogênese
ARTIGOS
Potencial de Ação: do estímulo à adaptação neural
Nesse artigo é abordado o histórico do descobrimento da polarização da membrana e os seus efeitos em células excitáveis. Também é citado o caminho do potencial de ação nos neurônios.
- Por Lorraine Popp
Fisiologia Animal Comparada: Bioeletrogênese e a percepção do ambiente
O artigo aborda a teoria sobre potencial de membrana e compara a percepção do ambiente em diferentes filos.
- Por Lorraine Popp
Anestésicos locais: Interação com membranas biológicas e com o canal de sódio voltagem-dependente
O artigo cita como os analgésicos locais atuam bloqueando canais de sódio.
Link: Anestésicos locais: Interação com membranas biológicas e com o canal de sódio voltagem-dependente
- Por Lorraine Popp
Câimbra: Uma análise com base nos conceitos de fisiologia e biofísica
O artigo mostra o funcionamento muscular, o metabolismo celular relacionado a câimbra e as características biofísicas da contração muscular.
- Por Lorraine Popp
Potencial de Membrana utilizado para seleção de células?
Células espermáticas são congeladas e descongeladas frequentemente para serem usadas na fertilização de cavalos e durante este processo várias células são inviabilizadas, sendo necessário métodos de seleção de células viáveis. Este artigo de 2014 mostra como o potencial de membrana pode ser um aliado da medicina veterinária.
- Por Philippe Teixeira
Terapia de Remielinização: Rumos e Desafios na Esclerose Múltipla
Este artigo de revisão aborda a biologia dos obstáculos da remielinização dos neurônios, que são importantes para a condução dos impulsos nervosos e terapias para esclerose múltipla.
Link: Remyelination therapies: a new direction and challenge in multiple sclerosis
- Por Rubia Michalouski
- Por Rubia Michalouski
Preparação e Caracterização de Membranas Íons-Seletivas
O Artigo descreve a técnica de eletrodiálise, que é uma técnica eletroquímica de remoção de íons a partir de membranas ionicamente carregadas.
Link: Preparação e Caracterização de Membranas Íons-Seletivas
- Por Lorraine Popp
Link: Preparação e Caracterização de Membranas Íons-Seletivas
- Por Lorraine Popp
Utilizando o potencial de membrana para selecionar sementes viáveis
O processo de seleção de sementes viáveis é de extrema importância para saber se as sementes darão origem a plantas de qualidade e isso pode ser um processo trabalhoso. Nesse artigo você verá como seleção dessas sementes pode ser facilitada pela condutividade elétrica da membrana plasmática.
Link: Utilizando o potencial de membrana para selecionar sementes viáveis
- Por Philippe Teixeira
Link: Utilizando o potencial de membrana para selecionar sementes viáveis
- Por Philippe Teixeira
VÍDEOS
Como funciona o potencial de ação nos neurônios?
Animação já traduzida para introdução dos conceitos básicos da bioeletrogênese, ótima para compreender o assunto de forma mais simples antes de se aprofundar nos cálculos e outras informações mais complexas!
- Por Rubia Michalouski
Qual a Importância do Sinal Neuronal?
Neste vídeo, conseguiremos entender como o nosso corpo reage aos estímulos do ambiente utilizando os neurônios.
- Por Philippe Teixeira
Biografia de Walther Nernst
Responsável pela Equação de Nernst, Walther Nernst foi um alemão físico-químico que foi responsável por muitos avanços nestas áreas. A Equação de Nernst é responsável para descobrir os valores de potenciais de equilíbrio eletroquímico de íons.
Abaixo um vídeo contando um pouco mais sobre a vida deste importante cientista!
- Por Rubia Michalouski
Galvanismo?
Luigi Galvani (1737 - 1798) foi um dos primeiros cientistas a perceber como a eletricidade funciona nos organismos vivos. Esse vídeo mostra um pouco mais sobre a importância dos seus experimentos para a Bioeletrogênese.
- Por Philippe Teixeira
Qual a importância da Bainha de Mielina?
Nós sabemos que os neurônios tem parte de sua morfologia recoberta de bainhas de mielina, mas qual a importância delas na bioeletrogênese? O vídeo abaixa irá explicar isso.
- Por Rubia Michalouski
INTERESSANTE/VÍDEO
Peixes Elétricos produzem energia?
Nesse vídeo-aula o Dr. José Alves Gomes nos mostra tanto a evolução quanto a biologia dos peixes elétricos da Amazônia e a importância dos sues estímulos elétricos.
- Por Philippe Teixeira
INTERESSANTE
Perda de sódio e potássio pode provocar câimbra?
Veja porque a perda de sódio e potássio pode ocasionar a câimbra.
- Por Lorraine Popp
Como funciona um Eletrocardiograma?
O Eletrocardiograma é um exame utilizado para reproduzir, em papel milimetrado, a atividade elétrica do coração, ou seja, a variação de voltagem ao longo de um tempo.
Os seus resultados são descritos na seguinte forma:
Nesta página você encontrará informações sobre os significados destas letras e também descrições mais simples do funcionamento deste exame. Nesta outra página você poderá encontrar informações mais complexas a cerca do eletrocardiograma e seu funcionamento e sua relação mais aprofundada com a bioeletrogênese.
- Por Rubia Michalouski
- Por Rubia Michalouski
Nosso corpo produz eletricidade?
Nesse artigo você verá como nosso corpo utiliza a eletricidade para transmitir impulsos nervosos através dos neurônios, artifício que possibilita a nossa movimentação, nossos pensamentos e nossos sentimentos.
- Por Philippe Teixeira
Produção de Energia através de Membranas Biológicas
Frequentemente utilizamos energia elétrica nas nossas vidas, geralmente as produzidas por grandes usinas hidrelétricas, mas já pensou carregar seu celular utilizando energia gerada por membranas biológicas?
- Por Philippe Teixeira
Séries e Filmes sobre a Esclerose
Estas patologias estão associadas a uma doença auto-imune, que ocorre a desmielinização dos axônios, diminuindo a velocidade dos impulsos nervosos e prejudicando a sua condução e funcionamento. Estas patologias são associadas à diversos sintomas.
Algumas séries médicas americanas trataram sobre estas patologias. Um exemplo é a série Grey's Anatomy no episódio 17 da 12ª Temporada. Um filme chamado "100 Metros", produzido na Espanha, retrata a história real de um homem que é diagnosticado com Esclerose Múltipla e consegue superar as expectativas médicas ao realizar provas físicas e maratonas.
Outro grande exemplo é o filme A Teoria de Tudo, que retrata a vida de Stephen Hawking, um grande cientista que era portador da Esclerose Lateral Amiotrófica. Abaixo, trechos do filme que retratam o avanço dos sintomas no personagem.
- Por Rubia Michalouski
- Por Rubia Michalouski
AULA
Nesta aula será possível entender como funciona a transmissão de impulsos elétricos pelos neurônios, além de conceitos e imagens sobre a bioeletrogênese e seus potenciais de repouso e de ação.
- Por Philippe Teixeira
MAPA CONCEITUAL
Abaixo segue o mapa conceitual sobre os principais conceitos da Bioeletrogênese.
- Por Lorraine Popp
QUIZZ
Teste as suas habilidades conceituais e matemáticas sobre bioeletrogênese neste quizz!
1 - Uma célula teórica, cuja membrana plasmática é permeável unicamente ao K+, apresenta um gradiente transmembranar desse íon, de 140 mM (intracelular) para 4 mM (extracelular). Ambos os compartimentos são eletroneutros. Para simplificação didática, os ânions e os demais cátions foram omitidos. Partindo-se da situação em que não há diferenças de cargas elétricas entre o intra e o extracelular, pergunta-se: O fluxo inicial resultante de K+ para fora da célula, por difusão, é determinado pelo gradiente do potencial:
a) Elétrico.
b) Eletroquímico.
c) Químico.
d) Nenhuma das respostas acima.
2 - Se, de alguma forma, a partir do estado de equilíbrio eletroquímico do K+, elevássemos instantaneamente a quantidade de cargas negativas dentro da célula (hiperpolarizássemos a célula), os fluxos de K+, transitoriamente, sofreriam as seguintes alterações:
a) Redução do influxo e aumento do efluxo.
b) Aumento do influxo e redução do efluxo.
c) Aumento do influxo e manutenção do efluxo.
d) Apenas a letra A está errada.
3 - Considerando a célula teórica abaixo, permeável unicamente ao Cl- , pergunta-se:
[Cl- ]i = 10 mM
[Cl- ]e = 130 mM
O fluxo resultante de Cl- através da membrana plasmática determinará, com o tempo, o aparecimento de um valor de potencial de membrana:
a) Positivo.
b) Negativo.
c) De equilíbrio químico.
d) Nenhuma das respostas acima.
4 - Utilizando a equação de Nernst, o potencial de equilíbrio eletroquímico do cloro, [Cl- ]i
= 10 mM e [Cl- ]e = 130 mM,calculado para a temperatura de 37 °C, será:
a) - 68,5 mV.
b) 68,5 mV.
c) - 64,6 mV.
d) Nenhuma das respostas acima.
5 - O aumento da concentração extracelular de K+ provoca:
a) Despolarização.
b) Hiperpolarização.
c) Manutenção do potencial.
d) A letra A e C estão corretas.
6 - A bomba de Na+/K+ATPase transporta:
a) Na+ para dentro e K+ para fora da célula.
b) Na+ para fora e K+ para dentro da célula.
c) Na+ e K+ para dentro ou para fora, dependendo dos gradientes químicos de cada íon.
d) A bomba não transporta nada.
7 - A administração de insulina a um paciente com diabetes descompensado ativa a entrada de K+ nas células (células musculares estriadas), por meio da bomba de Na+/K+ATPase. A consequência, para a membrana plasmática, é a:
a) Maior despolarização.
b) Estabilização do potencial de repouso.
c) Repolarização.
d) Apenas a letra A está incorreta.
8 - Em hemocentros, as bolsas de sangue são estocadas em temperaturas entre 1ºC e 6ºC. Em consequência, é razoável esperar-se que ocorra:
a) Despolarização da membrana plasmática, nos elementos figurados.
b) Redução da concentração extracelular de K+.
c) Hiperpolarização celular.
d) As bolsas de sangue não são estocadas nestas temperaturas.
GABARITO
Questão 1: C
Questão 2: B
Questão 3: B
Questão 4: A
Questão 5: A
Questão 6: B
Questão 7: C
Questão 8: A
- Por Rubia Michalouski
a) Elétrico.
b) Eletroquímico.
c) Químico.
d) Nenhuma das respostas acima.
2 - Se, de alguma forma, a partir do estado de equilíbrio eletroquímico do K+, elevássemos instantaneamente a quantidade de cargas negativas dentro da célula (hiperpolarizássemos a célula), os fluxos de K+, transitoriamente, sofreriam as seguintes alterações:
a) Redução do influxo e aumento do efluxo.
b) Aumento do influxo e redução do efluxo.
c) Aumento do influxo e manutenção do efluxo.
d) Apenas a letra A está errada.
3 - Considerando a célula teórica abaixo, permeável unicamente ao Cl- , pergunta-se:
[Cl- ]i = 10 mM
[Cl- ]e = 130 mM
O fluxo resultante de Cl- através da membrana plasmática determinará, com o tempo, o aparecimento de um valor de potencial de membrana:
a) Positivo.
b) Negativo.
c) De equilíbrio químico.
d) Nenhuma das respostas acima.
4 - Utilizando a equação de Nernst, o potencial de equilíbrio eletroquímico do cloro, [Cl- ]i
= 10 mM e [Cl- ]e = 130 mM,calculado para a temperatura de 37 °C, será:
a) - 68,5 mV.
b) 68,5 mV.
c) - 64,6 mV.
d) Nenhuma das respostas acima.
5 - O aumento da concentração extracelular de K+ provoca:
a) Despolarização.
b) Hiperpolarização.
c) Manutenção do potencial.
d) A letra A e C estão corretas.
6 - A bomba de Na+/K+ATPase transporta:
a) Na+ para dentro e K+ para fora da célula.
b) Na+ para fora e K+ para dentro da célula.
c) Na+ e K+ para dentro ou para fora, dependendo dos gradientes químicos de cada íon.
d) A bomba não transporta nada.
7 - A administração de insulina a um paciente com diabetes descompensado ativa a entrada de K+ nas células (células musculares estriadas), por meio da bomba de Na+/K+ATPase. A consequência, para a membrana plasmática, é a:
a) Maior despolarização.
b) Estabilização do potencial de repouso.
c) Repolarização.
d) Apenas a letra A está incorreta.
8 - Em hemocentros, as bolsas de sangue são estocadas em temperaturas entre 1ºC e 6ºC. Em consequência, é razoável esperar-se que ocorra:
a) Despolarização da membrana plasmática, nos elementos figurados.
b) Redução da concentração extracelular de K+.
c) Hiperpolarização celular.
d) As bolsas de sangue não são estocadas nestas temperaturas.
GABARITO
Questão 1: C
Questão 2: B
Questão 3: B
Questão 4: A
Questão 5: A
Questão 6: B
Questão 7: C
Questão 8: A
- Por Rubia Michalouski
1 - Os neurônios são células especializadas na propagação do impulso nervoso, estímulo que garante a comunicação entre as células nervosas. Para que o impulso seja iniciado é necessário que a membrana esteja em potencial de repouso. Esse potencial é mantido quando a membrana do neurônio:
a) está bombeando Na+ para o meio externo e transferindo íons K+ para o meio interno.
b) está bombeando K+ para o meio externo e transferindo íons Na+ para o meio interno.
c) está bombeando K+ e Na + para o meio externo.
d) está bombeando K + e Na + para o meio interno.
e) não está bombeando íons.
2 - (Mack) Algumas drogas utilizadas no tratamento de alguns tipos de depressão agem impedindo a recaptação do neurotransmissor serotonina no sistema nervoso central. Assinale a alternativa correta.
a) Neurotransmissores são substâncias que agem no citoplasma do corpo celular dos neurônios, provocando o surgimento de um impulso nervoso.
b) Em uma sinapse, os neurotransmissores são liberados a partir de vesículas existentes nos dendritos.
c) Após sua liberação, o neurotransmissor provoca um potencial de ação na membrana pós-sináptica e é recaptado pelo neurônio pré-sináptico.
d) Somente as sinapses entre dois neurônios utilizam neurotransmissores como mediadores.
e) Neurotransmissores diferentes são capazes de provocar potenciais de ação de intensidades diferentes.
3 – Analise as afirmativas abaixo e responda:
I I. I - Os íons sódio, potássio e cloreto são os principais envolvidos no desenvolvimento de potenciais de membrana.
II. II - O gradiente de concentração de cada íon não ajuda a determinar o potencial de membrana.
III. III - A permeabilidade de membrana a determinado íon interfere na determinação da sua voltagem.
IV. IV - As células são mais positivas que o meio extracelular.
a) Os itens I e II são os únicos verdadeiros
b) Os itens I e II e IV são os únicos falsos
c) Os itens I e III são os únicos verdadeiros
d) Todas as afirmativas estão corretas
e) Todas as afirmativas estão erradas
4 - (UNIRIO) Quando um neurônio não está sendo estimulado, encontrando-se em repouso, temos em seu interior uma concentração maior de:
a) K+
b) Ca++
c) Na+
d) Li+
e) Cl–
5 - No século XIX, Hermann von Helmholtz realizou um experimento usando o seguinte dispositivo.
Uma preparação de músculo de rã com o nervo ainda conectado a este foi montada, de forma que uma das extremidades do músculo ficasse presa a um suporte fixo e a outra a uma alavanca com uma “agulha” que tocava num tambor giratório de velocidade constante e conhecida. A “agulha” poderia assim registrar o movimento do músculo. Num primeiro momento, o nervo do músculo foi estimulado eletricamente na posição S1. O movimento da contração muscular foi então registrado no tambor giratório, gerando a curva 1. Em seguida, o nervo foi estimulado com a mesma intensidade na posição S2, sendo este estímulo aplicado no momento em que a “agulha” coincidia com o início da curva 1. Este segundo estímulo gerou a curva 2. Qual a característica do impulso nervoso que foi, teoricamente, medida nesse experimento?
a) A velocidade da repolarização.
b) A ação das bombas de sódio e potássio.
c) A velocidade de fechamento dos canais de potássio.
d) A velocidade de propagação do impulso nervoso ao longo da fibra nervosa.
e) O valor do potencial de ação.
6 - Relacione as propriedades do potencial de ação às suas respectivas características:
1. FASE ASCENDENTE (despolarização)
2. FASE DESCENDENTE (repolarização)
3. PERÍODO REFRATÁRIO RELATIVO
a. ( ) Abertura dos canais de sódio; influxo de sódio; despolarização da membrana.
b. ( ) Neste período, se for aplicada uma corrente despolarizante mais forte é possível levar o potencial de membrana até o limiar e disparar outro potencial de ação antes do final do primeiro.
c. ( ) Inativação dos canais de sódio; abertura dos canais de potássio; efluxo de potássio.
GABARITO:
QUESTÃO 1: A
QUESTÃO 2: C
QUESTÃO 3: C
QUESTÃO 4: A
QUESTÃO 5: D
QUESTÃO 6: A)1, B)3, C)2
- Por Philippe Teixeira
- Por Philippe Teixeira
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