psicobiologia tema 7

1. Tema 10: Bases de la comunicación
neuronal (1º parte)
Maria Penado
marabilleira@pontevedra.uned.es

2. Centro metabólico donde se fabrican las moléculas.
Está compuesto por el citoplasma donde se localizan
los distintos orgánulos (aparato de golgi, lisosomas,
mitocondrías, retículo encoplasmático rugoso, etc).
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Cuerpo celular o soma
Dendritas
Prolongaciones del soma neuronal con forma de árbol
Las dendritas captan los mensajes y los transmiten al
cuerpo neuronal.
Axón
Prolongación del soma neuronal, generalmente más
delgada y larga que las dendritas.
Un solo axón como vía para transmitir la información.
Cono axónico: integra la información que recibe la neurona
Axón propiamente dicho
Botón terminal (terminal axónico o terminal presináptico)

3. La comunicación entre neuronas recibe el nombre de sinapsis
Esta sinapsis puede ser de dos tipo según el tipo de señales que utilice:
La mayoría de las sinapsis se realizan mediante sinapsis química ya que aunque la
transmisión de información en las sinapsis eléctricas es practicamente
instantanea no hay posibilidad de modular la respuesta.
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Sinapsis eléctricas: ambas neuronas se encuentran en
contacto mediante sus canales iónicos formando
uniones hendidas. Los cambios en una neurona
producen cambios en otra casi de inmediato
permitiendo un flujo bidireccional de información
Sinapsis químicas: a través de señales químicas
(neurotransmisores) producidas en el cono axónico que
viajan a través del espacio extracelular siendo captadas
por la neurona postsináptica. Existe separación física
entre ambas neuronas (hendidura sináptica)

4. El potencial eléctrico de las membranas
1. El potencial de reposo
2. El potencial de acción
3. La propagación del potencial de acción
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5. La bicapa lipídica mantiene aislada a las neuronas del exterior celular existiendo
una diferencia de potencial eléctrico entre el interior y el exterior debido a la
acumulación de distintas moléculas en el interior y el exterior.
Molécula con carga eléctria: ión
Carga eléctrica positiva: catión
Carga eléctrica negativa: anión
La diferencia de cargas existente entre el interior y el exterior de la membrana
recibe el nombre de potencial de membrana
(Vm voltaje de membrana)
Si no hay diferencia entre el interior y el exterior el potencial de membrana será
de 0mV existiendo distintos valores según el estado en el que se encuentre la
neurona. Los cambios en el potencial de membrana estarán originados
dependiendo de la concentración de cargas eléctricas a ambos lados de la
membrana
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Diferente distribución de
cargas en el interior y
exterior celular

6. La distribución de iones entre el exterior y el interior dependerá de dos
tipos de fuerza: una de carácter químico (fuerza de difusión) y otra de
carácter eléctrico (presión electrostática)
La presión electrostática hace que las
partículas con la misma carta se
repelan y exista atracción entre
partículas de carga distinta.
El movimiento conjunto de ambas fuerzas se denomina gradiente
electroquímico
La fuerza de difusión hace que las
partículas se muevan desde la región
de mayor concentración hacia las zonas
de menor concentración (a favor de
gradiente)
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7. La membrana presenta igual mente
bombas iónicas capaces de transportar
moléculas a ambos lados de su
membrana en contra del gradiente de
concentración
Al mismo tiempo la membrana presenta distinta
permeabilidad según los iones considerados haciendo que
estos pasen a través de la membrana por los canales
iónicos.
La membrana es hidrofóbica por lo que
no permite el paso del agua y otras
moléculas hidrosolubles teniendo que
existir canales de paso para dichas
sustancias (canales iónicos)
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La permeabilidad de la membrana a los distintos iones dependerá del número de
canales abiertos que permiten el paso de ese ión a través de ella.

8. El potencial de membrana variará dependiendo de los movimientos de
los iones a través de ella pudiendo tomar los siguientes valores:
Potencial de reposo: el potencial de
membrana de la neurona cuando ésta
se encuentra inactiva
Potencial de acción o impulso
nervioso: señal eléctrica cuando la
neurona está activa.
Esto confiere a las neuronas una capacidad (excitabilidad) que les
permite responder mediante este tipo de señales
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1. Potencial de reposo
En reposo la neurona presenta una diferencia de potencial en su membrana de 60
– 70 mV existiendo un exceso de cargas negativas en el interior y un exceso de
cargas positivas en el exterior.
Esta diferencia de potencial es debido a:
A. Diferentes concentraciones de iones a ambos lados de la membrana
B. Diferente permeabilidad de la membrana a cada uno de los iones
Potencial de reposo negativo y se sitúa entre – 60 y – 70 mv

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A. Diferencias en las concentraciones de iones:
- el catión (+) mas numeroso en
el interior es el potasio (K+)
mientras que en exterior es
mas numeroso el sodio (Na+).
- Los aniones (-) más
numerosos en el interior son
las moléculas proteicas
orgánicas (A-) mientras que
en el exterior es el cloro (Cl-)
EXTERIOR: SODIO (Na+) y CLORO (Cl-)
INTERIOR: POTASIO (K+) y MOLÉCULAS PROTEICAS ORGÁNICAS (A-)

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El gradiente electroquímico hace:
- Por un lado la fuerza eléctrica hace que los cationes (+) se desplacen al
interior y los aniones(-) al exterior (ya que la neurona presenta exceso
de carga negativa en el interior)
- La fuerza de difusión no discrimina entre cargas, moviendo los iones en
función de su concentración (Iones K+ mas concentrados en el interior
celular que en el exterior mientras que los iones Na+ y Cl- están más
concentrados en el exterior)

12. En estado de reposo atraviesan la membrana K+ y Cl- además de algunos Na+
siendo totalmente impermeable a A-
- Mucho mas permeable al potasio (K+) que al
sodio (Na+)
- Mientras que en lado negativo es
impermeable a las moléculas proteicas
orgánicas (A-) y la permeabilidad del cloro
(Cl-) es intermedia a los anteriores
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B. La membrana permitiría el paso de todos los iones por igual si no existiese
diferencias en la permeabilidad a los distintos iones en reposo de la siguiente
manera:

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En reposo el equilibrio de membrana se sostiene con el flujo de los K+ donde
la fuerza de difusión los obliga a salir de la membrana mientras que la fuerza
electrostática los obliga a entrar, manteniendo el equilibrio constante.
K+ es empujado al exterior a favor
del gradiente de concentración
(fuerza de difusión) que hace que
la neurona se vuelva más negativa
Esa fuerza de difusión es
contrarrestada por la fuerza
electrostática que empuja al
catión hacia el interior (debido a
la diferencia de cargas)
¿Por qué no se contrarresta con el movimiento del resto de iones? Debido a
que la membrana es prácticamente impermeable a ellos

14. Bombas iónicas para el mantenimiento de las diferencias en las
concentraciones de iones entre ambos lados de la membrana
Si la membrana es prácticamente impermeable a Na+
¿Cómo es posible que haya transporte de este ion a ambos
lados de la membrana? Debido a las bombas iónicas
En estado de reposo
existe cruce de iones Na+
hacia el interior de la
neurona que tienen que
ser compensados por la
salida de K+ para
restablecer el equilibrio
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15. Bomba de sodio – potasio o ATPasa Na+ / K+
Expulsa tres iones Na+ hacia el
exterior e impulsa dos iones K+ hacia
el interior contribuyendo a establecer
la diferencia de potencial que existe
entre el interior y el exterior (bombas
electrogénicas)
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Bombas iónicas proteínas transportadoras insertadas
en la membrana que transportan iones a través de
ella
Realizan un transporte activo (en contra de gradiente)
y precisan de un gasto de energía para realizarlo
(molécula de ATP adenosín – trifosfato)

16. 2. Potencial de acción
La llegada de información a la neurona produce
cambios en el potencial de reposo que pueden
ocasionar:
- Hiperpolarización: aumentando la carga
negativa en el interior de la neurona (-80 o -90
mv)
- Despolarización: disminuyendo la carga
negativa de la neurona y aumentando la
posibilidad de que esta transmita información
(-50mv o – 20mv)
La hiperpolarización hace que la neurona se encuentre todavía más
inactiva mientras que la despolarización si es lo suficientemente
intensa ocasiona un potencial de acción en el cono axónico
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El potencial de acción es una rápida inversión del potencial de membrana que
hace que este adopte un valor positivo de +50mv
¿Cómo se produce este potencial de
acción?
Es necesario un cambio en la
diferencia de potencial de
aproximadamente 15mv (umbral de
excitación o potencia umbral) que
cambia súbitamente el potencial de
membrana haciendo que el interior
de la neurona se vuelva positivo y el
exterior negativo.
Ley del todo o nada: el potencial de acción se produce si la
despolarización es suficiente, y cuando se produce siempre
conserva el mismo valor sin disminuir.

18. Fase de despolarización o fase
ascendente: despolarización rápida
hasta alcanzar los +50mv
Fase de repolarización o fase
descenciente: periodo en el que el
potencial de membrana adquiere su
estado negativo
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Fases del potencial de acción:

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¿Cómo se produce ese cambio de polarización de la membrana? Gracias a
cambios en la permeabilidad
Cambios en el potencial debidos a
cambios en la permeabilidad de la
membrana que hacen que durante la
fase de despolarización se abran los
canales de Na+ y estos pasen al interior
(canales de Na+ dependientes del
voltaje) además de una apertura de los
canales de K+ (canales K+ dependientes
del voltaje) posterior a la apertura de
canales Na+ ya que precisan de una
mayor despolarización
(fig. 10.7 pág 405)

20. El distinto tiempo de apertura de los canales Na+ y K+ hace que exista un periodo
en el que los canales Na+ están inactivos y los canales K+ si que están activos, no
pudiendose generar un nuevo impulso nervioso hasta que estos se cierren
(periodo refractario absoluto)
Al final de la fase descendiente el potencial de membrana cae hasta laos -
90mv produciendose una hiperpolarización que solo permite que la neurona
responda ante estímulos que generen una mayor despolarización (se
necesitan 35mv para alcanzar los -55mv) produciéndose un periodo
refractario relativo
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21. Conductancias iónicas durante el potencial de acción
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Conductancia representada por la letra g es
empleada para describir el flujo de iones a
través de la membrana (diferencia con
permeabilidad)
Durante el potencial de acción se producen
cambios en la conductancia de los iones Na+
y K+:
-En la fase de despolarización aumenta la
conductancia de iones Na+ disminuyendo
rápidamente durante la fase descendente
- Para los iones K+ la conductancia aumenta
más lentamente y alcanza su punto máximo
en la fase descendente y va decreciendo
progresivamente

22. 3. Propagación del potencial de acción
Consiste en la conducción de las señales eléctricas desde el cono axónico donde
se originan hasta los botones terminales.
Esta conducción es la misma tanto en el cono como en el terminal axónico
produciéndose sin sufrir modificacioens (ley del todo o nada) ya que se regenera
a lo lago del axón (propagación de forma activa).
La propagación del potencial de
acción se realiza en una única
dirección (desde el soma hasta el
botón presináptico) y no se genera
en aquellas zonas donde ya se ha
generado (debido a la existencia
de periodos refractarios)
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La conducción saltatoria
La forma en la que se propaga el potencial de acción difiere si se trata de un
axón mielinizado (fib. 10.12 pág 413) o amielinico (fig. 10.10 pág 410)
En los axones con mielina el potencial
de acción no se regenera punto por
punto, produciéndose exclusivamente
en los nódulos de Ranvier, saltando de
nódulo a nódulo
(conducción saltatoria)
La despolarización originada no afecta a
la zona contigua si no que tiene que
viajar hasta el siguiente nódulo,
disminuyendo su magnitud y generando
potenciales decrecientes y locales
A pesar de la pérdida de intensidad la despolarización que llega al nódulo
permite que se produzca un nuevo potencial de acción

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Ventajas de la conducción saltatoria
La velocidad de conducción del
potencial de acción aumenta lo que
ocasiona una mayor rapidez de
respuesta
Al generarse potencial de acción solo en los
nódulos se produce un ahorro de energía

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EXÁMENES

26. marabilleira@pontevedra.uned.es
La llamada bomba de sodio / potasio
A) es una bomba electrogénica
B) solo esta activa durante la fase
ascendente del potencial de acción
C) funciona solo a favor de gradiente
electrostático
D) lo dicho en A,B y C es cierto

27. Bomba de sodio – potasio o ATPasa Na+ / K+
Expulsa tres iones Na+ hacia el exterior e
impulsa dos iones K+ hacia el interior
contribuyendo a establecer la diferencia
de potencial que existe entre el interior y
el exterior (bombas electrogénicas)
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Bombas iónicas proteínas transportadoras insertadas en
la membrana que transportan iones a través de ella
Realizan un transporte activo (en contra de gradiente) y
precisan de un gasto de energía para realizarlo (molécula
de ATP adenosín – trifosfato)
A) es una bomba electrogénica

28. marabilleira@pontevedra.uned.es
En la fase ascendente del potencial de
acción se produce, entre otras cosas
A. un cierre de los canales de sodio
dependientes de voltaje
B. un cierre de los canales de potasio
dependiente de voltaje
C. una hiperpolarización
D. una apertura de los canales de sodio
dependientes de voltaje

29. marabilleira@pontevedra.uned.es
D. una apertura de los canales de
sodio dependientes de voltaje

30. marabilleira@pontevedra.uned.es
En la fase descendente del potencial de acción
se produce entre otras cosas
A) el cierre de los canales de sodio
B) el cierre de canales de calcio
C) un aumento de la despolarización próxima a
los 100 v
D) lo dicho en A, B y C es cierto

31. marabilleira@pontevedra.uned.es
Cambios en el potencial debidos a cambios en la permeabilidad de la membrana que
hacen que durante la fase de despolarización se abran los canales de Na+ y estos pasen al
interior (canales de Na+ dependientes del voltaje) además de una apertura de los
canales de K+ (canales K+ dependientes del voltaje) posterior a la apertura de canales
Na+ ya que precisan de una mayor despolarización
A) el cierre de los canales de sodio

32. Tema 10: Bases de la comunicación
neuronal (1º parte)
Maria Penado
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