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Nombre Fecha Curso
Organización	
  y	
  función	
  del	
  sistema	
  Nervioso	
  
◗ Antes	
  de	
  trabajar	
  con	
  la	
  guía
Cuando	
  haces	
  una	
  llamada	
  telefónica,	
  los	
  cables	
  del	
  teléfono	
  transmiten	
  mensajes	
  electrónicamente	
  
desde	
  un	
  lugar	
  a	
  otro.	
  De	
  la	
  misma	
  manera,	
  los	
  impulsos	
  electro-­‐químicos	
  viajan	
  a	
  través	
  del	
  cuerpo	
  
humano,	
  permitiendo	
  que	
  algunas	
  partes	
  puedan	
  comunicarse	
  con	
  las	
  demás.	
  En	
  las	
  siguientes	
  
líneas,	
  enumera	
  tres	
  ejemplos	
  de	
  los	
  tipos	
  de	
  mensajes	
  que	
  puedan	
  ser	
  transmitidos	
  a	
  través	
  de	
  tu	
  
cuerpo.
__________________________________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________
	
  	
  	
  Unidad	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  2	
  
	
  Lecciones	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  3	
  y	
  4
◗ Estudia,	
  trabaja	
  y	
  	
  	
  	
  
	
  	
  	
  	
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Neuronas:	
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  Sistema	
  nervioso
	
  	
  	
  La	
  unidad	
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  y	
  	
  funcional	
  del	
  sistema	
  nervioso	
  se	
  llama	
  
la	
  neurona	
  o	
  célula	
  nerviosa.	
  Las	
  neuronas	
  conducen	
  impulsos	
  a	
  través	
  
del	
  sistema	
  nervioso.	
  Como	
  se	
  muestra	
  abajo,	
  una	
  neurona	
  es	
  una	
  célula	
  
larga	
  que	
  consta	
  de	
  tres	
  regiones:	
  un	
  cuerpo	
  celular,	
  las	
  dendritas	
  y	
  un	
  
axón.	
  
	
  	
  	
  	
  Las	
  dendritas	
  son	
  extensiones	
  ramificadas	
  de	
  la	
  neurona	
  que	
  reciben	
  
los	
  impulsos	
  y	
  los	
  transportan	
  hacia	
  el	
  cuerpo	
  de	
  la	
  célula.	
  El	
  axón	
  es	
  
una	
  extensión	
  de	
  la	
  neurona.	
  Lleva	
  impulsos	
  desde	
  el	
  cuerpo	
  celular	
  
hacia	
  otras	
  neuronas,	
  músculos	
  o	
  glándulas.	
  
	
  	
  	
  	
  Las	
  neuronas	
  se	
  clasifican	
  en	
  tres	
  categorías:	
  las	
  neuronas	
  
sensoriales,	
  las	
  neuronas	
  motoras	
  e	
  interneuronas.	
  Las	
  neuronas	
  
sensoriales	
  llevan	
  impulsos	
  desde	
  tu	
  cuerpo	
  hacia	
  la	
  médula	
  espinal	
  y	
  el	
  
cerebro.	
  Las	
  interneuronas	
  se	
  encuentran	
  en	
  el	
  cerebro	
  y	
  en	
  la	
  médula	
  
espinal.	
  Estas	
  neuronas	
  procesan	
  los	
  impulsos	
  que	
  llegan	
  al	
  sistema	
  
nervioso	
  central	
  y	
  pasan	
  los	
  impulsos	
  respuesta	
  a	
  las	
  neuronas	
  
motoras.	
  Las	
  neuronas	
  motoras	
  conducen	
  los	
  impulsos	
  respuesta	
  	
  	
  
elaborados	
  en	
  el	
  cerebro	
  o	
  médula	
  espinal	
  hacia	
  un	
  músculo	
  o	
  glándula.
Dendrita
Núcleo
Axón
Terminales	
  
axónicos
cuerpo	
  celular
Lección	
  3:	
  ¿Por	
  qué	
  las	
  neuronas	
  
pueden	
  conducir	
  impulsos	
  
nerviosos?
	
  	
  	
  Imagina	
  que	
  estás	
  en	
  un	
  concurrido	
  y	
  
ruidoso	
  Mall	
  y	
  sientes	
  un	
  golpecito	
  en	
  tu	
  
hombro.	
  Giras	
  la	
  cabeza	
  y	
  ves	
  a	
  un	
  amigo	
  
parado	
  detrás	
  de	
  ti.	
  ¿Qué	
  pasó	
  en	
  tu	
  cuerpo	
  
para	
  que	
  el	
  golpe	
  en	
  el	
  hombro	
  de	
  tu	
  amigo	
  te	
  
haya	
  inducido	
  a	
  prestarle	
  atención?	
  En	
  primer	
  
lugar,	
  el	
  toque	
  estimula	
  a	
  los	
  receptores	
  
sensoriales	
  ubicados	
  en	
  la	
  piel	
  de	
  tu	
  hombro.
Prof.	
  Gatoledo,	
  Depto	
  de	
  Cs.,	
  SFC,	
  2015.Pág.	
  1
Vaina	
  de	
  mielina
Crea	
  una	
  prueba	
  Después	
  que	
  hayas	
  
estudiado	
  las	
  dos	
  lecciones,	
  crea	
  una	
  
prueba	
  de	
  10	
  preguntas	
  de	
  selección	
  
múltiple	
  tipo	
  PSU	
  sobre	
  o	
  que	
  has	
  
aprendido.	
  Intercámbiala	
  con	
  otra	
  
pareja	
  y	
  asegúrate	
  de	
  responderla	
  .
Técnica de
estudio
Nombre Fecha Curso
Lección
	
  	
  	
  3 ¿Por	
  qué	
  las	
  neuronas	
  pueden	
  conducir	
  impulsos	
  nerviosos?	
  continuación
Este	
  estímulo	
  a	
  los	
  receptores	
  produjo	
  un	
  impulso	
  sensorial	
  que	
  se	
  condujo	
  
hacia	
  la	
  médula	
  espinal	
  y	
  luego	
  hacia	
  el	
  cerebro.	
  Desde	
  el	
  cerebro,	
  fue	
  
enviado	
  un	
  impulso	
  a	
  tus	
  neuronas	
  motoras,	
  que	
  transmitieron	
  el	
  impulso	
  
hacia	
  los	
  músculos	
  de	
  tu	
  cuello.	
  ¿El	
  resultado?	
  Tus	
  músculos	
  del	
  cuello	
  
hicieron	
  girar	
  tu	
  cabeza	
  en	
  respuesta	
  al	
  golpe	
  en	
  el	
  hombro.
1.	
  Analiza	
  Cuando	
  alguien	
  golpea	
  	
  
tu	
  hombro,	
  ¿cuál	
  tipo	
  de	
  neurona	
  
recibe	
  el	
  mensaje	
  enviado	
  por	
  el	
  
receptor	
  sensorial	
  y	
  cuál	
  tipo	
  de	
  
neurona	
  procesó	
  la	
  información	
  
recibida?
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________
_______________________________________	
  
________________________
________________________
¿Qué	
  ocurre	
  cuando	
  la	
  neurona	
  está	
  en	
  reposo?
	
  	
  	
  Ya	
  debes	
  haber	
  aprendido	
  que	
  la	
  membrana	
  plasmática	
  controla	
  la	
  
concentración	
  de	
  iones	
  en	
  una	
  célula.	
  Debieses	
  saber,	
  entonces,	
  que	
  	
  debido	
  
a	
  que	
  la	
  membrana	
  plasmática	
  de	
  una	
  neurona	
  es	
  más	
  permeable	
  a	
  los	
  
iones	
  potasio	
  (K	
  +)	
  que	
  a	
  los	
  iones	
  sodio	
  (Na	
  +),	
  hay	
  más	
  iones	
  potasio	
  en	
  el	
  
fluido	
  intracelular	
  que	
  fuera	
  de	
  ella.	
  Del	
  mismo	
  modo,	
  hay	
  más	
  iones	
  sodio	
  
en	
  el	
  fluido	
  extracelular	
  que	
  dentro	
  en	
  el	
  interior	
  de	
  la	
  célula.	
  
	
  	
  	
  La	
  membrana	
  de	
  la	
  neurona	
  también	
  contiene	
  un	
  sistema	
  de	
  transporte	
  
activo,	
  llamada	
  Bomba	
  sodio	
  /	
  potasio	
  (Na	
  +	
  /	
  K	
  +).	
  La	
  bomba	
  utiliza	
  ATP	
  
(moléculas	
  que	
  almacenan	
  energía	
  para	
  realizar	
  trabajo	
  celular)	
  para	
  
bombear	
  tres	
  iones	
  sodio	
  hacia	
  afuera	
  de	
  la	
  célula	
  por	
  cada	
  dos	
  iones	
  
potasio	
  que	
  bombea	
  hacia	
  el	
  fluido	
  intracelular.	
  Esta	
  acción	
  aumenta	
  la	
  
concentración	
  de	
  cargas	
  positivas	
  en	
  el	
  exterior	
  de	
  la	
  membrana.	
  Además,	
  
la	
  presencia	
  de	
  muchas	
  proteínas	
  cargadas	
  negativamente	
  (aniones	
  
proteinatos)	
  y	
  de	
  fosfatos	
  orgánicos,	
  permiten	
  que	
  el	
  fluido	
  intracelular	
  
esté	
  cargado	
  más	
  negativamente	
  que	
  el	
  fluido	
  extracelular.	
  Cuando	
  la	
  
membrana	
  está	
  en	
  estas	
  condiciones	
  se	
  dice	
  que	
  está	
  polarizada,	
  situación	
  
que	
  se	
  presenta	
  cuando	
  la	
  célula	
  está	
  en	
  reposo.	
  Una	
  membrana	
  polarizada	
  
tiene	
  el	
  potencial	
  de	
  transmitir	
  un	
  impulso	
  nervioso.	
  
http://www.getbodysmart.com/ap/nervoussystem/neurophysiology/restingpotentials/iondistribution/tutorial.html
2.	
  Para	
  que	
  un	
  impulso	
  sea	
  transmitido,	
  
¿en	
  qué	
  condiciones	
  debe	
  estar	
  la	
  
membrana	
  cuando	
  una	
  célula	
  está	
  en	
  
reposo?	
  
__________________________________________________________________________________________
_____________________________________________
3.¿Qué	
  valor	
  registra	
  un	
  osciloscopio	
  
cuando	
  la	
  membrana	
  está	
  polarizada	
  
______________________________	
  
	
  
4.	
  ¿Qué	
  es	
  un	
  estímulo	
  umbral	
  y	
  qué	
  
voltaje	
  debe	
  alcanzar	
  para	
  que	
  se	
  genere	
  
un	
  potencial	
  de	
  acción?	
  	
  
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________	
  
5.	
  ¿Cómo	
  se	
  genera	
  la	
  despolarización	
  de	
  
una	
  neurona?	
  
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________	
  
6.	
  ¿Cómo	
  se	
  repolariza	
  la	
  membrana,	
  por	
  
qué	
  queda	
  brevemente	
  hiperpolarizada	
  y	
  
cuál	
  proteína	
  retorna	
  la	
  membrana	
  a	
  un	
  
estado	
  de	
  reposo?	
  
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________
_________________________________________________	
  
	
  
	
  
	
  
¿Cómo	
  son	
  transmitidos	
  los	
  impulsos?	
  	
  	
  	
  	
  (Ver	
  figs.	
  A,	
  B	
  y	
  C	
  y	
  el	
  gráfico	
  de	
  la	
  
página	
  3)	
  	
  	
  	
  
	
  	
  	
  En	
  reposo	
  (1),	
  la	
  membrana	
  del	
  axón	
  está	
  levemente	
  polarizada	
  a	
  Ca.	
  -­‐70	
  
mili-­‐volts,	
  lo	
  que	
  significa	
  que	
  el	
  fluido	
  intracelular	
  está	
  relativamente	
  
negativo	
  con	
  respecto	
  al	
  fluido	
  extracelular.	
  
	
  	
  	
  Un	
  potencial	
  de	
  acción	
  ocurre	
  cuando	
  una	
  porción	
  de	
  la	
  membrana	
  se	
  
despolariza	
  rápidamente	
  y	
  luego	
  se	
  repolariza	
  nuevamente	
  al	
  estado	
  de	
  
reposo	
  original.	
  El	
  proceso	
  es	
  originado	
  por	
  un	
  estímulo	
  con	
  nivel	
  umbral	
  
(2)	
  capaz	
  de	
  causar	
  un	
  cambio	
  en	
  el	
  potencial	
  de	
  membrana	
  (potencial	
  local	
  
o	
  potencial	
  umbral).	
  	
  Si	
  se	
  alcanza	
  el	
  umbral	
  (=	
  aproximadamente	
  -­‐50	
  a	
  -­‐55	
  
mv)	
  se	
  abren	
  muchos	
  canales	
  de	
  sodio	
  activados	
  por	
  voltaje.	
  Los	
  iones	
  Na+	
  
que	
  entran	
  a	
  la	
  célula	
  provocan	
  que	
  el	
  potencial	
  de	
  membrana	
  sea	
  más	
  
positivo.	
  Como	
  resultado	
  de	
  esto,	
  se	
  abren	
  más	
  canales	
  de	
  Na+	
  activados	
  
por	
  voltaje	
  desarrollándose	
  un	
  ciclo	
  de	
  despolarización	
  (3).	
  
	
  	
  	
  Cuando	
  el	
  potencial	
  de	
  membrana	
  alcanza	
  a	
  Ca.	
  +30	
  mv	
  se	
  cierran	
  los	
  
canales	
  de	
  Na+	
  (4)	
  debido	
  a	
  que	
  se	
  inactivan,	
  deteniéndose	
  el	
  influjo	
  de	
  
Na+.	
  A	
  medida	
  que	
  los	
  canales	
  de	
  Na+	
  se	
  cierran,	
  se	
  abren	
  los	
  canales	
  de	
  K+	
  
activados	
  por	
  voltaje	
  como	
  una	
  respuesta	
  retardada	
  al	
  estímulo	
  original.	
  
Los	
  iones	
  K+	
  salen	
  de	
  la	
  célula	
  y	
  el	
  eflujo	
  de	
  cargas	
  +	
  causa	
  una	
  rápida	
  
repolarización	
  (5)	
  de	
  la	
  membrana.	
  Debido	
  a	
  que	
  los	
  canales	
  de	
  K+	
  se	
  
cierran	
  lentamente,	
  la	
  membrana	
  queda	
  brevemente	
  hiperpolarizada	
  (6).	
  
	
  	
  A	
  medida	
  que	
  los	
  canales	
  de	
  K+	
  se	
  cierran,	
  la	
  bomba	
  Na+/	
  K+	
  repolariza	
  la	
  
membrana.	
  Finalmente,	
  los	
  canales	
  de	
  Na+	
  se	
  cierran	
  lo	
  que	
  retorna	
  el	
  
potencial	
  de	
  reposo.	
  
http://www.getbodysmart.com/ap2/nervoussystem/neurophysiology/action_potentials/process/tutorial.html	
  	
  
Prof.	
  Gatoledo,	
  Depto	
  de	
  Cs.,	
  SFC,	
  2015. Pág.
2
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Control de comprensión
lectora
Nombre Fecha Curso
Lección
3
K+
¿Por	
  qué	
  las	
  neuronas	
  pueden	
  conducir	
  impulsos	
  nerviosos?	
  continuación
•	
  El	
  impulso	
  nervioso	
  es	
  bidireccional,	
  ya	
  que	
  se	
  
propaga	
  desde	
  cualquier	
  punto	
  de	
  la	
  neurona	
  hacia	
  
ambos	
  extremos	
  de	
  la	
  célula	
  hasta	
  que	
  se	
  haya	
  
despolarizado	
  toda	
  la	
  membrana.	
  Pero,	
  en	
  la	
  zona	
  de	
  
contacto	
  (sinapsis	
  química)	
  de	
  una	
  neurona	
  	
  a	
  otra,	
  el	
  
impulso	
  sólo	
  avanza	
  de	
  arborización	
  terminal	
  a	
  
dendritas	
  a	
  través	
  del	
  espacio	
  sináptico	
  y	
  nunca	
  a	
  la	
  
inversa.	
  	
  Este	
  es	
  el	
  sentido	
  unidireccional	
  de	
  la	
  
transmisión	
  nerviosa.	
  
•	
  El	
  impulso	
  nervioso	
  cumple	
  con	
  la	
  ley	
  del	
  todo	
  o	
  
nada,	
  es	
  decir,	
  la	
  neurona	
  siempre	
  producirá	
  un	
  
potencial	
  de	
  acción	
  con	
  máxima	
  intensidad	
  cada	
  vez	
  
que	
  la	
  energía	
  del	
  estímulo	
  le	
  permita	
  alcanzar	
  el	
  
potencial	
  de	
  umbral.	
  
•	
  Todos	
  los	
  impulsos	
  son	
  semejantes,	
  y	
  el	
  hecho	
  de	
  
que	
  percibamos	
  diferentes	
  sensaciones,	
  como	
  las	
  
sonoras	
  o	
  visuales,	
  se	
  debe	
  al	
  lugar	
  del	
  sistema	
  
nervioso	
  central	
  donde	
  aquellos	
  son	
  procesados.	
  
•	
  La	
  velocidad	
  de	
  conducción	
  del	
  impulso	
  nervioso	
  
será	
  mayor	
  en	
  los	
  axones	
  más	
  gruesos	
  y	
  con	
  vaina	
  de	
  
mielina.	
  Un	
  mayor	
  diámetro	
  resulta	
  en	
  una	
  mayor	
  
superficie	
  de	
  membrana	
  y,	
  por	
  lo	
  tanto,	
  un	
  mayor	
  
intercambio	
  con	
  el	
  medio	
  extracelular;	
  y	
  un	
  axón	
  
mielinizado	
  presenta	
  nódulos	
  de	
  Ranvier,	
  por	
  lo	
  que	
  la	
  
despolarización	
  no	
  ocurre	
  en	
  toda	
  la	
  extensión	
  del	
  
axón,	
  sino	
  que	
  va	
  saltando	
  de	
  nódulo	
  en	
  nódulo.	
  
http://www.getbodysmart.com/ap/nervoussystem/neurophysiolo
gy/actionpotentials/myelinatedaxons/tutorial.html	
  	
  
Canal	
  de	
  K+	
  activado	
  
por	
  voltaje	
  
Medio	
  
extracelular
Impulso
Na+
Na+
A	
  	
  	
  	
  	
  Se	
  abren	
  los	
  canales	
  de	
  Na+	
  activados	
  por	
  voltaje,	
  provocando	
  que	
  se	
  
inicie	
  la	
  despolarización	
  de	
  la	
  célula	
  debido	
  al	
  movimiento	
  de	
  Sodio	
  hacia	
  
el	
  interior	
  celular	
  lo	
  que	
  provoca	
  que	
  éste	
  ambiente	
  celular	
  quede	
  cargado	
  
positivamente	
  y	
  que	
  el	
  exterior	
  de	
  la	
  célula	
  quede	
  con	
  carga	
  negativa.
Na+ Canal	
  de	
  Na+	
  
activado	
  por	
  voltaje	
  
Medio	
  	
  
intracelular
K
K
Canal	
  de	
  K+	
  activado	
  
por	
  voltaje	
  
Canal	
  de	
  K+	
  activado	
  	
  
por	
  voltaje	
  
Prof.	
  Gatoledo,	
  Depto	
  de	
  Cs.,	
  SFC,	
  2015
Impulso
Canal	
  de	
  Na+	
  
activado	
  por	
  voltaje	
  
Na
B	
  	
  	
  	
  A	
  medida	
  que	
  se	
  mueve	
  el	
  impulso,	
  se	
  cierran	
  los	
  canales	
  de	
  Na+	
  
activados	
  por	
  voltaje,	
  parando	
  el	
  influjo	
  de	
  iones	
  sodio.	
  Se	
  abren	
  los	
  
canales	
  de	
  K+	
  activados	
  por	
  voltaje,	
  permitiendo	
  el	
  paso	
  de	
  iones	
  K+	
  
hacia	
  el	
  exterior	
  celular.	
  Esta	
  acción	
  repolariza	
  a	
  la	
  célula.
3Na+ Canal	
  de	
  K+	
  activado	
  	
  
por	
  voltaje	
  
Impulso
Bomba	
  
Na+	
  /K+
Canal	
  de	
  Na+	
  activado	
  	
  
por	
  voltaje	
  2K+
C	
  	
  	
  	
  	
  A	
  medida	
  que	
  los	
  canales	
  de	
  K	
  activados	
  por	
  voltaje	
  se	
  cierran,	
  la	
  
bomba	
  Na	
  /K	
  	
  restablece	
  la	
  distribución	
  de	
  iones
Pág.
3
Canal	
  de	
  Na+	
  	
  
activado	
  por	
  voltaje	
  
Na Bomba	
  
Na+	
  /K+
	
  
Gráfico	
  de	
  propagación	
  del	
  potencial	
  de	
  acción	
  
	
  
¿Cuáles	
  son	
  las	
  características	
  de	
  un	
  
impulso	
  nervioso?
Nombre Fecha Curso
Lección
	
  	
  	
  	
  4
Vesícula	
  con
neurotransmisores
en	
  su	
  interior.
Dendrita
Axón
Impulso
Axón
La	
  Vesícula	
  se
fusiona	
  con	
  la
membrana
(exocitosis)
Ca	
  2+
Canal	
  de	
  
Calcio
Sinapsis Ca	
  2+
Espacio	
  
Sináptico
Ca	
  2+
Los	
  neurotransmisores	
  se	
  
liberan	
  en	
  el	
  espacio	
  
sináptico.
Los	
  Neurotransmisores
difunden	
  a	
  través
de	
  la	
  sinapsis	
  y	
  se	
  unen
con	
  el	
  receptor	
  que	
  tiene
la	
  dendrita
Dendrita
Impulso
Canal	
  iónico
Axón
Dendrita
¿Cómo	
  se	
  comunican	
  las	
  neuronas?
Comunicación	
  neuronal	
  y	
  sinapsis	
  química.
	
  	
  	
  El	
  axón	
  de	
  una	
  neurona	
  se	
  conecta	
  con	
  las	
  dendritas	
  de	
  otra	
  neurona.	
  El	
  
punto	
  donde	
  se	
  comunica	
  una	
  neurona	
  con	
  otra	
  es	
  llamado	
  sinapsis.	
  Ambas	
  
células	
  quedan	
  separadas	
  por	
  un	
  espacio	
  de	
  aproximadamente	
  20	
  nm.	
  Los	
  
impulsos	
  que	
  viajan	
  hacia	
  y	
  desde	
  el	
  cerebro	
  deben	
  moverse	
  a	
  través	
  de	
  este	
  
espacio.	
  ¿Cómo	
  cruza	
  este	
  espacio	
  el	
  impulso	
  nervioso?	
  
	
  	
  	
  A	
  medida	
  que	
  un	
  impulso	
  alcanza	
  el	
  final	
  de	
  un	
  axón,	
  se	
  abren	
  los	
  canales	
  
de	
  calcio,	
  permitiendo	
  un	
  influjo	
  de	
  iones	
  calcio	
  hacia	
  el	
  interior	
  del	
  botón	
  
sináptico	
  situados	
  en	
  el	
  extremo	
  del	
  axón.	
  El	
  calcio	
  provoca	
  la	
  migración	
  de	
  
las	
  vesículas	
  y	
  promueve	
  su	
  fusión	
  con	
  la	
  membrana	
  plasmática,	
  liberando	
  
sus	
  productos	
  químicos	
  en	
  el	
  espacio	
  sináptico.	
  Estos	
  productos	
  químicos	
  se	
  
llaman	
  neurotransmisores.	
  
	
  	
  	
  Los	
  neurotransmisores	
  difunden	
  a	
  través	
  del	
  espacio	
  hasta	
  las	
  dendritas	
  de	
  
la	
  siguiente	
  neurona.	
  A	
  medida	
  que	
  los	
  neurotransmisores	
  alcanzan	
  las	
  
dendritas,	
  se	
  unen	
  a	
  receptores	
  proteicos	
  específicos	
  de	
  la	
  membrana	
  
postsináptica.	
  La	
  unión	
  del	
  neurotransmisor	
  con	
  el	
  receptor	
  causa	
  la	
  
apertura	
  de	
  canales	
  iónicos	
  en	
  la	
  neurona	
  postsináptica.	
  Los	
  canales	
  abiertos	
  
cambian	
  la	
  polaridad	
  en	
  la	
  neurona,	
  comenzando	
  un	
  nuevo	
  impulso	
  en	
  la	
  
neurona	
  postsináptica.	
  	
  
	
  	
  	
  La	
  señalización	
  en	
  la	
  sinapsis	
  se	
  termina	
  ya	
  sea	
  por	
  degradación	
  enzimática	
  
o	
  por	
  recaptación	
  de	
  los	
  neurotransmisores.	
  Esto	
  evita	
  la	
  estimulación	
  
continua	
  de	
  la	
  célula	
  postsináptica.
7.	
  ¿Qué	
  es	
  la	
  sinapsis?
________________________________________________
________________________________________________
________________________________________________
	
  8.	
  ¿Qué	
  efecto	
  tiene	
  un	
  neurotransmisor	
  	
  	
  	
  
sobre	
  la	
  membrana	
  de	
  la	
  neurona	
  
postsináptica?	
  	
  	
  
________________________________________________
________________________________________________
________________________________________________
________________________________________________	
  
	
  
9.	
  Una	
  vez	
  transmitido	
  el	
  impulso	
  a	
  través	
  
de	
  la	
  sinapsis	
  ¿cómo	
  se	
  evita	
  una	
  
estimulación	
  continua	
  de	
  la	
  neurona	
  
postsináptica?	
  
________________________________________________
________________________________________________
________________________________________________
________________________________________________
Prof.	
  Gatoledo,	
  Depto	
  de	
  Cs.,	
  SFC,	
  2015 	
  	
  	
  Pág.	
  	
  
	
  	
  	
  	
  	
  4
Control de comprensión
lectora
Nombre Fecha Curso
Lección
	
  	
  	
  	
  4 ¿Cómo	
  se	
  comunican	
  las	
  neuronas?,	
  continuación
	
  	
  	
  La	
  difusión	
  de	
  iones	
  a	
  través	
  de	
  los	
  canales	
  que	
  abren	
  los	
  
neurotransmisores	
  pueden	
  excitar	
  (despolarizar)	
  o	
  inhibir	
  (hiperpolarizar)	
  a	
  
la	
  neurona	
  postsináptica.
	
  	
  	
  La	
  transmisión	
  en	
  la	
  sinapsis	
  química	
  es	
  más	
  lenta	
  que	
  en	
  la	
  sinapsis	
  
eléctrica	
  y	
  demora	
  entre	
  0,2	
  a	
  1	
  milisegundo.	
  El	
  tiempo	
  que	
  demora	
  en	
  
transmitirse	
  la	
  información	
  desde	
  el	
  extremo	
  presináptico	
  al	
  postsináptico	
  se	
  
conoce	
  como	
  retardo	
  sináptico.	
  Como	
  se	
  verá	
  a	
  continuación,	
  prácticamente	
  
no	
  hay	
  retardo	
  en	
  la	
  sinapsis	
  eléctrica.
	
  	
  	
  	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  
	
  10.	
  Aplica	
  La	
  rapidez	
  y	
  seguridad	
  
son	
  respuestas	
  cruciales	
  para	
  el	
  
escape	
  que	
  se	
  presentan	
  en	
  
muchos	
  peces	
  e	
  insectos	
  cuando	
  
huyen	
  de	
  depredadores.	
  ¿Qué	
  tipo	
  
de	
  sinapsis	
  es	
  más	
  probable	
  que	
  
participe	
  en	
  la	
  huida	
  de	
  estos	
  
organismo?	
  
________________________	
  
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
Comunicación	
  neuronal	
  y	
  sinapsis	
  eléctrica
11.	
  Señala	
  dos	
  diferencias	
  entre	
  la	
  
sinapsis	
  química	
  y	
  la	
  sinapsis	
  eléctrica.	
  
1._________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
2._________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
	
  	
  	
  Otra	
  manera	
  mediante	
  la	
  cual	
  la	
  información	
  es	
  transferida	
  desde	
  una	
  
neurona	
  a	
  otra	
  es	
  a	
  través	
  de	
  la	
  sinapsis	
  eléctrica
	
  	
  	
  	
  Las	
  neuronas	
  en	
  la	
  sinapsis	
  eléctrica	
  están	
  unidas	
  mediante	
  uniones	
  en	
  
hendidura	
  (uniones	
  gap).	
  En	
  estas	
  áreas	
  el	
  espacio	
  intercelular	
  es	
  estrecho,	
  
entre	
  2-­‐4	
  nanómetros	
  y	
  las	
  neuronas	
  adyacentes	
  se	
  comunican	
  a	
  través	
  de	
  
canales	
  proteicos	
  que	
  las	
  interconectan.	
  	
  
	
  	
  	
  	
  	
  Los	
  canales	
  son	
  llamados	
  conexones	
  y	
  cada	
  uno	
  está	
  compuesto	
  de	
  6	
  
subunidades	
  proteicas	
  (conexinas).	
  Un	
  par	
  de	
  conexones	
  opuestos	
  forman	
  
poros	
  llenos	
  de	
  agua	
  que	
  tienden	
  un	
  puente	
  entre	
  el	
  espacio	
  sináptico	
  
existente	
  entre	
  las	
  dos	
  neuronas	
  vecinas.	
  	
  
	
  	
  	
  	
  Los	
  canales	
  permiten	
  corrientes	
  iónicas	
  (	
  o	
  potenciales	
  de	
  acción)	
  que	
  se	
  
mueve	
  rápidamente	
  desde	
  una	
  neurona	
  a	
  la	
  próxima.	
  
	
  	
  	
  	
  Aunque	
  la	
  transmisión	
  sináptica	
  es	
  rápida	
  no	
  se	
  modifica	
  fácilmente.	
  
Debido	
  a	
  esta	
  limitante	
  las	
  sinapsis	
  eléctricas	
  son	
  relativamente	
  poco	
  
comunes.	
  Este	
  tipo	
  de	
  sinapsis	
  es	
  más	
  frecuente	
  en	
  áreas	
  cerebrales	
  donde	
  
grupos	
  de	
  neuronas	
  necesitan	
  ser	
  sincronizadas,	
  es	
  decir,	
  disparar	
  el	
  impulso	
  
de	
  manera	
  simultánea.	
  
http://www.getbodysmart.com/ap/nervoussystem/neurophysiology/synapses/introduction/electrical_synapse/tutorial.html	
  	
  
	
  	
  	
  Las	
  sinapsis	
  eléctricas	
  sincronizan	
  la	
  actividad	
  eléctrica	
  entre	
  las	
  
poblaciones	
  de	
  neuronas.	
  Por	
  ejemplo,	
  ciertas	
  neuronas	
  secretoras	
  de	
  
hormonas	
  en	
  el	
  hipotálamo	
  de	
  los	
  mamíferos	
  están	
  conectadas	
  por	
  sinapsis	
  
eléctricas.	
  Esta	
  disposición	
  asegura	
  que	
  todas	
  las	
  células	
  disparen	
  potenciales	
  
de	
  acción	
  aproximadamente	
  al	
  mismo	
  tiempo,	
  facilitando	
  de	
  este	
  modo	
  una	
  
ráfaga	
  de	
  secreción	
  de	
  hormonas	
  hacia	
  la	
  circulación.	
  Las	
  uniones	
  gap	
  en	
  
células	
  musculares	
  cardiacas	
  y	
  lisas	
  son	
  otro	
  ejemplo	
  de	
  este	
  tipo	
  de	
  sinapsis.	
  
	
  
Pág.	
  
	
  	
  	
  5
¿A	
  qué	
  se	
  debe	
  que	
  la	
  sinapsis	
  
eléctrica	
  prácticamente	
  no	
  tenga	
  
retardo	
  sináptico?	
  
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
____________________________________________
Prof.	
  Gatoledo,	
  Depto	
  de	
  Cs.,	
  SFC,	
  2015
Esquema de una sinapsis eléctrica
Control de comprensión
lectora
Piensa en esto
Control de comprensión
lectora
Pág.	
  
6
REVISIÓN DE LAS LECCIONES 3 Y 4
	
  
1.	
  Relaciona	
  conceptos	
  Usa	
  los	
  siguientes	
  términos	
  para	
  escribir	
  un	
  párrafo	
  que	
  explique	
  cómo	
  ocurre	
  un	
  
potencial	
  de	
  acción:	
  polarizada,	
  hiperpolarizada,	
  despolarización,	
  repolarización,	
  neurona,	
  umbral	
  de	
  excitación,	
  
bomba	
  sodio	
  potasio,	
  K+,	
  Na+,	
  
_____________________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________________________	
  
	
  
2.	
  Aplica	
  	
  Si	
  se	
  rompe	
  un	
  vidrio,	
  seguramente	
  lo	
  oirás,	
  pero	
  si	
  cae	
  un	
  alfiler,	
  es	
  probable	
  que	
  no	
  lo	
  oigas.	
  ¿Qué	
  
relación	
  existe	
  entre	
  esta	
  situación	
  con	
  el	
  potencial	
  umbral?	
  
_____________________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________	
  
	
  
3.	
  Haz	
  una	
  analogía	
  	
  Al	
  accionar	
  un	
  arma	
  de	
  fuego	
  aprietas	
  el	
  gatillo	
  con	
  la	
  energía	
  suficiente	
  para	
  que	
  la	
  bala	
  
salga	
  disparada	
  y	
  alcance	
  una	
  distancia	
  determinada.	
  Ahora,	
  si	
  aplicas	
  el	
  doble	
  de	
  fuerza	
  sobre	
  el	
  gatillo,	
  
comparado	
  con	
  la	
  vez	
  anterior,	
  la	
  bala	
  llegará	
  a	
  la	
  misma	
  distancia.	
  Si	
  la	
  presión	
  sobre	
  el	
  gatillo	
  no	
  tiene	
  la	
  
suficiente	
  energía,	
  la	
  bala	
  quedará	
  en	
  	
  la	
  nuez	
  sin	
  que	
  se	
  mueva	
  de	
  ese	
  lugar.	
  ¿Con	
  cuál	
  característica	
  
neurofisiológica	
  tiene	
  relación	
  la	
  analogía	
  	
  descrita?	
  
___________________________________________________________________________________________________________________________________	
  
	
  
4.	
  Los	
  canales	
  con	
  puerta,	
  activados	
  por	
  voltaje	
  (canales	
  de	
  Na+	
  y	
  K+	
  activados	
  por	
  voltaje),	
  ¿están	
  abiertos	
  o	
  
cerrados	
  en	
  las	
  siguientes	
  situaciones?	
  
	
   Canales	
  de	
  Na+	
  activados	
  por	
  voltaje	
   Canales	
  de	
  K+	
  activados	
  por	
  voltaje	
  
Membrana	
  polarizada	
   	
   	
  
Membrana	
  despolarizada	
   	
   	
  
Membrana	
  repolarizada	
   	
   	
  
	
  
5.	
  El	
  fisiólogo	
  alemán	
  Otto	
  Loewi	
  (1873-­‐1961)	
  desarrolló	
  un	
  experimento	
  para	
  explicar	
  el	
  proceso	
  de	
  
sinapsis	
  química.	
  Dispuso	
  una	
  solución	
  adecuada	
  para	
  mantener	
  tejidos	
  en	
  dos	
  recipientes	
  y	
  en	
  cada	
  un	
  
colocó	
  un	
  corazón	
  de	
  rana,	
  cuya	
  conexión	
  al	
  nervio	
  vago	
  se	
  mantenía	
  intacta.	
  Estimuló	
  el	
  nervio	
  de	
  uno	
  
de	
  los	
  corazones	
  y	
  observó	
  que	
  la	
  frecuencia	
  de	
  sus	
  latidos	
  disminuía,	
  y	
  que	
  al	
  dejar	
  de	
  hacerlo,	
  esta	
  se	
  
normalizaba.	
  Tras	
  estimular	
  el	
  corazón,	
  vació	
  la	
  solución	
  que	
  lo	
  contenía	
  en	
  el	
  recipiente	
  del	
  otro	
  
corazón	
  y	
  observó	
  que	
  este	
  disminuía	
  la	
  frecuencia	
  de	
  sus	
  latidos.	
  ¿Qué	
  sustancia	
  química,	
  liberada	
  por	
  
las	
  neuronas	
  del	
  nervio	
  vago	
  descubrió	
  Loewi	
  que	
  ralentizaba	
  la	
  frecuencia	
  cardíaca	
  del	
  segundo	
  
corazón?	
  http://www.uam.es/personal_pdi/medicina/algvilla/fundamentos/nervioso/neurotransmisores.htm	
  	
  
https://www.youtube.com/watch?v=3nTTG2vnL8w	
  	
  
	
  
_________________________________________________________________________________________________________________________________	
  
	
  
Interesante y entretenido CARTOON animado creado por el departamento de neurociencias de la
Minnesota University
http://brainu.org/files/movies/action_potential_cartoon.swf
Prof.	
  Gatoledo,	
  Depto	
  de	
  Cs.,	
  SFC,	
  2015
REVISIÓN DE LAS LECCIONES 3 Y 4
6.	
  Observa	
  los	
  siguientes	
  gráficos	
  y	
  responde	
  las	
  preguntas	
  planteadas	
  a	
  continuación:	
  	
  
Gráfico	
  1:	
  _____________________Gráfico	
  2:	
  __________________Gráfico	
  3:______________________	
  
____________________________	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  _____________________	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  ___________________________	
  
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  
a.	
  ¿Qué	
  variables	
  se	
  representan	
  en	
  los	
  gráficos?	
  ________________________	
  y	
  ________________________	
  
b.	
  Rotula	
  los	
  gráficos	
  con	
  los	
  siguientes	
  nombres:	
  “Despolarización	
  inicial,	
  sin	
  alcance	
  del	
  
umbral”,	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  “Impulso	
  nervioso”,	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  “Potencial	
  de	
  membrana	
  en	
  reposo”,	
  según	
  corresponda.	
  
c.	
  En	
  el	
  gráfico	
  3	
  se	
  observa	
  que,	
  luego	
  del	
  estímulo,	
  la	
  despolarización	
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  sólo	
  los	
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  mV.	
  Da	
  
argumentos	
  razonados	
  que	
  expliquen	
  la	
  forma	
  del	
  gráfico.	
  	
  
_____________________________________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________	
  
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d.	
  Señala	
  en	
  qué	
  condiciones,	
  abiertos	
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  cerrados,	
  es	
  posible	
  encontrar	
  los	
  canales	
  iónicos	
  activados	
  
por	
  voltaje	
  en	
  cada	
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  los	
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Gráfico	
  1:_______________________________Gráfico	
  2_________________________Gráfico	
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  A	
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  voltaje	
  que	
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  abierto.	
  
b.	
  ¿Qué	
  tipo	
  de	
  sinapsis	
  se	
  ilustra?	
  ___________________________________________	
  
c.	
  ¿cómo	
  la	
  distingues	
  del	
  otro	
  tipo	
  de	
  sinapsis?	
  I.___________________________________________________	
  II	
  ______	
  
____________________________________________________	
  y	
  III___________________________________________________________	
  
_____________________________________	
  
d.	
  ¿Cómo	
  es	
  evitada	
  la	
  excitación	
  constante	
  de	
  la	
  neurona	
  postsináptica	
  luego	
  de	
  responder	
  al	
  
estímulo	
  generado	
  por	
  la	
  unión	
  de	
  los	
  neurotransmisores	
  al	
  unirse	
  a	
  los	
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Potencial de reposo, potencial de acción, sinapsis química y eléctrica. Guía para tercero medio Biología, lecciones 3 y 4

  • 1. Nombre Fecha Curso Organización  y  función  del  sistema  Nervioso   ◗ Antes  de  trabajar  con  la  guía Cuando  haces  una  llamada  telefónica,  los  cables  del  teléfono  transmiten  mensajes  electrónicamente   desde  un  lugar  a  otro.  De  la  misma  manera,  los  impulsos  electro-­‐químicos  viajan  a  través  del  cuerpo   humano,  permitiendo  que  algunas  partes  puedan  comunicarse  con  las  demás.  En  las  siguientes   líneas,  enumera  tres  ejemplos  de  los  tipos  de  mensajes  que  puedan  ser  transmitidos  a  través  de  tu   cuerpo. __________________________________________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________      Unidad                      2    Lecciones              3  y  4 ◗ Estudia,  trabaja  y                googlea  para  aprender Neuronas:  Básicas  Unidades  del  Sistema  nervioso      La  unidad  básica  estructural  y    funcional  del  sistema  nervioso  se  llama   la  neurona  o  célula  nerviosa.  Las  neuronas  conducen  impulsos  a  través   del  sistema  nervioso.  Como  se  muestra  abajo,  una  neurona  es  una  célula   larga  que  consta  de  tres  regiones:  un  cuerpo  celular,  las  dendritas  y  un   axón.          Las  dendritas  son  extensiones  ramificadas  de  la  neurona  que  reciben   los  impulsos  y  los  transportan  hacia  el  cuerpo  de  la  célula.  El  axón  es   una  extensión  de  la  neurona.  Lleva  impulsos  desde  el  cuerpo  celular   hacia  otras  neuronas,  músculos  o  glándulas.          Las  neuronas  se  clasifican  en  tres  categorías:  las  neuronas   sensoriales,  las  neuronas  motoras  e  interneuronas.  Las  neuronas   sensoriales  llevan  impulsos  desde  tu  cuerpo  hacia  la  médula  espinal  y  el   cerebro.  Las  interneuronas  se  encuentran  en  el  cerebro  y  en  la  médula   espinal.  Estas  neuronas  procesan  los  impulsos  que  llegan  al  sistema   nervioso  central  y  pasan  los  impulsos  respuesta  a  las  neuronas   motoras.  Las  neuronas  motoras  conducen  los  impulsos  respuesta       elaborados  en  el  cerebro  o  médula  espinal  hacia  un  músculo  o  glándula. Dendrita Núcleo Axón Terminales   axónicos cuerpo  celular Lección  3:  ¿Por  qué  las  neuronas   pueden  conducir  impulsos   nerviosos?      Imagina  que  estás  en  un  concurrido  y   ruidoso  Mall  y  sientes  un  golpecito  en  tu   hombro.  Giras  la  cabeza  y  ves  a  un  amigo   parado  detrás  de  ti.  ¿Qué  pasó  en  tu  cuerpo   para  que  el  golpe  en  el  hombro  de  tu  amigo  te   haya  inducido  a  prestarle  atención?  En  primer   lugar,  el  toque  estimula  a  los  receptores   sensoriales  ubicados  en  la  piel  de  tu  hombro. Prof.  Gatoledo,  Depto  de  Cs.,  SFC,  2015.Pág.  1 Vaina  de  mielina Crea  una  prueba  Después  que  hayas   estudiado  las  dos  lecciones,  crea  una   prueba  de  10  preguntas  de  selección   múltiple  tipo  PSU  sobre  o  que  has   aprendido.  Intercámbiala  con  otra   pareja  y  asegúrate  de  responderla  . Técnica de estudio
  • 2. Nombre Fecha Curso Lección      3 ¿Por  qué  las  neuronas  pueden  conducir  impulsos  nerviosos?  continuación Este  estímulo  a  los  receptores  produjo  un  impulso  sensorial  que  se  condujo   hacia  la  médula  espinal  y  luego  hacia  el  cerebro.  Desde  el  cerebro,  fue   enviado  un  impulso  a  tus  neuronas  motoras,  que  transmitieron  el  impulso   hacia  los  músculos  de  tu  cuello.  ¿El  resultado?  Tus  músculos  del  cuello   hicieron  girar  tu  cabeza  en  respuesta  al  golpe  en  el  hombro. 1.  Analiza  Cuando  alguien  golpea     tu  hombro,  ¿cuál  tipo  de  neurona   recibe  el  mensaje  enviado  por  el   receptor  sensorial  y  cuál  tipo  de   neurona  procesó  la  información   recibida? _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________   ________________________ ________________________ ¿Qué  ocurre  cuando  la  neurona  está  en  reposo?      Ya  debes  haber  aprendido  que  la  membrana  plasmática  controla  la   concentración  de  iones  en  una  célula.  Debieses  saber,  entonces,  que    debido   a  que  la  membrana  plasmática  de  una  neurona  es  más  permeable  a  los   iones  potasio  (K  +)  que  a  los  iones  sodio  (Na  +),  hay  más  iones  potasio  en  el   fluido  intracelular  que  fuera  de  ella.  Del  mismo  modo,  hay  más  iones  sodio   en  el  fluido  extracelular  que  dentro  en  el  interior  de  la  célula.        La  membrana  de  la  neurona  también  contiene  un  sistema  de  transporte   activo,  llamada  Bomba  sodio  /  potasio  (Na  +  /  K  +).  La  bomba  utiliza  ATP   (moléculas  que  almacenan  energía  para  realizar  trabajo  celular)  para   bombear  tres  iones  sodio  hacia  afuera  de  la  célula  por  cada  dos  iones   potasio  que  bombea  hacia  el  fluido  intracelular.  Esta  acción  aumenta  la   concentración  de  cargas  positivas  en  el  exterior  de  la  membrana.  Además,   la  presencia  de  muchas  proteínas  cargadas  negativamente  (aniones   proteinatos)  y  de  fosfatos  orgánicos,  permiten  que  el  fluido  intracelular   esté  cargado  más  negativamente  que  el  fluido  extracelular.  Cuando  la   membrana  está  en  estas  condiciones  se  dice  que  está  polarizada,  situación   que  se  presenta  cuando  la  célula  está  en  reposo.  Una  membrana  polarizada   tiene  el  potencial  de  transmitir  un  impulso  nervioso.   http://www.getbodysmart.com/ap/nervoussystem/neurophysiology/restingpotentials/iondistribution/tutorial.html 2.  Para  que  un  impulso  sea  transmitido,   ¿en  qué  condiciones  debe  estar  la   membrana  cuando  una  célula  está  en   reposo?   __________________________________________________________________________________________ _____________________________________________ 3.¿Qué  valor  registra  un  osciloscopio   cuando  la  membrana  está  polarizada   ______________________________     4.  ¿Qué  es  un  estímulo  umbral  y  qué   voltaje  debe  alcanzar  para  que  se  genere   un  potencial  de  acción?     _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________   5.  ¿Cómo  se  genera  la  despolarización  de   una  neurona?   _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________   6.  ¿Cómo  se  repolariza  la  membrana,  por   qué  queda  brevemente  hiperpolarizada  y   cuál  proteína  retorna  la  membrana  a  un   estado  de  reposo?   _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________ _________________________________________________         ¿Cómo  son  transmitidos  los  impulsos?          (Ver  figs.  A,  B  y  C  y  el  gráfico  de  la   página  3)              En  reposo  (1),  la  membrana  del  axón  está  levemente  polarizada  a  Ca.  -­‐70   mili-­‐volts,  lo  que  significa  que  el  fluido  intracelular  está  relativamente   negativo  con  respecto  al  fluido  extracelular.        Un  potencial  de  acción  ocurre  cuando  una  porción  de  la  membrana  se   despolariza  rápidamente  y  luego  se  repolariza  nuevamente  al  estado  de   reposo  original.  El  proceso  es  originado  por  un  estímulo  con  nivel  umbral   (2)  capaz  de  causar  un  cambio  en  el  potencial  de  membrana  (potencial  local   o  potencial  umbral).    Si  se  alcanza  el  umbral  (=  aproximadamente  -­‐50  a  -­‐55   mv)  se  abren  muchos  canales  de  sodio  activados  por  voltaje.  Los  iones  Na+   que  entran  a  la  célula  provocan  que  el  potencial  de  membrana  sea  más   positivo.  Como  resultado  de  esto,  se  abren  más  canales  de  Na+  activados   por  voltaje  desarrollándose  un  ciclo  de  despolarización  (3).        Cuando  el  potencial  de  membrana  alcanza  a  Ca.  +30  mv  se  cierran  los   canales  de  Na+  (4)  debido  a  que  se  inactivan,  deteniéndose  el  influjo  de   Na+.  A  medida  que  los  canales  de  Na+  se  cierran,  se  abren  los  canales  de  K+   activados  por  voltaje  como  una  respuesta  retardada  al  estímulo  original.   Los  iones  K+  salen  de  la  célula  y  el  eflujo  de  cargas  +  causa  una  rápida   repolarización  (5)  de  la  membrana.  Debido  a  que  los  canales  de  K+  se   cierran  lentamente,  la  membrana  queda  brevemente  hiperpolarizada  (6).      A  medida  que  los  canales  de  K+  se  cierran,  la  bomba  Na+/  K+  repolariza  la   membrana.  Finalmente,  los  canales  de  Na+  se  cierran  lo  que  retorna  el   potencial  de  reposo.   http://www.getbodysmart.com/ap2/nervoussystem/neurophysiology/action_potentials/process/tutorial.html     Prof.  Gatoledo,  Depto  de  Cs.,  SFC,  2015. Pág. 2 Piensa en esto Control de comprensión lectora
  • 3. Nombre Fecha Curso Lección 3 K+ ¿Por  qué  las  neuronas  pueden  conducir  impulsos  nerviosos?  continuación •  El  impulso  nervioso  es  bidireccional,  ya  que  se   propaga  desde  cualquier  punto  de  la  neurona  hacia   ambos  extremos  de  la  célula  hasta  que  se  haya   despolarizado  toda  la  membrana.  Pero,  en  la  zona  de   contacto  (sinapsis  química)  de  una  neurona    a  otra,  el   impulso  sólo  avanza  de  arborización  terminal  a   dendritas  a  través  del  espacio  sináptico  y  nunca  a  la   inversa.    Este  es  el  sentido  unidireccional  de  la   transmisión  nerviosa.   •  El  impulso  nervioso  cumple  con  la  ley  del  todo  o   nada,  es  decir,  la  neurona  siempre  producirá  un   potencial  de  acción  con  máxima  intensidad  cada  vez   que  la  energía  del  estímulo  le  permita  alcanzar  el   potencial  de  umbral.   •  Todos  los  impulsos  son  semejantes,  y  el  hecho  de   que  percibamos  diferentes  sensaciones,  como  las   sonoras  o  visuales,  se  debe  al  lugar  del  sistema   nervioso  central  donde  aquellos  son  procesados.   •  La  velocidad  de  conducción  del  impulso  nervioso   será  mayor  en  los  axones  más  gruesos  y  con  vaina  de   mielina.  Un  mayor  diámetro  resulta  en  una  mayor   superficie  de  membrana  y,  por  lo  tanto,  un  mayor   intercambio  con  el  medio  extracelular;  y  un  axón   mielinizado  presenta  nódulos  de  Ranvier,  por  lo  que  la   despolarización  no  ocurre  en  toda  la  extensión  del   axón,  sino  que  va  saltando  de  nódulo  en  nódulo.   http://www.getbodysmart.com/ap/nervoussystem/neurophysiolo gy/actionpotentials/myelinatedaxons/tutorial.html     Canal  de  K+  activado   por  voltaje   Medio   extracelular Impulso Na+ Na+ A          Se  abren  los  canales  de  Na+  activados  por  voltaje,  provocando  que  se   inicie  la  despolarización  de  la  célula  debido  al  movimiento  de  Sodio  hacia   el  interior  celular  lo  que  provoca  que  éste  ambiente  celular  quede  cargado   positivamente  y  que  el  exterior  de  la  célula  quede  con  carga  negativa. Na+ Canal  de  Na+   activado  por  voltaje   Medio     intracelular K K Canal  de  K+  activado   por  voltaje   Canal  de  K+  activado     por  voltaje   Prof.  Gatoledo,  Depto  de  Cs.,  SFC,  2015 Impulso Canal  de  Na+   activado  por  voltaje   Na B        A  medida  que  se  mueve  el  impulso,  se  cierran  los  canales  de  Na+   activados  por  voltaje,  parando  el  influjo  de  iones  sodio.  Se  abren  los   canales  de  K+  activados  por  voltaje,  permitiendo  el  paso  de  iones  K+   hacia  el  exterior  celular.  Esta  acción  repolariza  a  la  célula. 3Na+ Canal  de  K+  activado     por  voltaje   Impulso Bomba   Na+  /K+ Canal  de  Na+  activado     por  voltaje  2K+ C          A  medida  que  los  canales  de  K  activados  por  voltaje  se  cierran,  la   bomba  Na  /K    restablece  la  distribución  de  iones Pág. 3 Canal  de  Na+     activado  por  voltaje   Na Bomba   Na+  /K+   Gráfico  de  propagación  del  potencial  de  acción     ¿Cuáles  son  las  características  de  un   impulso  nervioso?
  • 4. Nombre Fecha Curso Lección        4 Vesícula  con neurotransmisores en  su  interior. Dendrita Axón Impulso Axón La  Vesícula  se fusiona  con  la membrana (exocitosis) Ca  2+ Canal  de   Calcio Sinapsis Ca  2+ Espacio   Sináptico Ca  2+ Los  neurotransmisores  se   liberan  en  el  espacio   sináptico. Los  Neurotransmisores difunden  a  través de  la  sinapsis  y  se  unen con  el  receptor  que  tiene la  dendrita Dendrita Impulso Canal  iónico Axón Dendrita ¿Cómo  se  comunican  las  neuronas? Comunicación  neuronal  y  sinapsis  química.      El  axón  de  una  neurona  se  conecta  con  las  dendritas  de  otra  neurona.  El   punto  donde  se  comunica  una  neurona  con  otra  es  llamado  sinapsis.  Ambas   células  quedan  separadas  por  un  espacio  de  aproximadamente  20  nm.  Los   impulsos  que  viajan  hacia  y  desde  el  cerebro  deben  moverse  a  través  de  este   espacio.  ¿Cómo  cruza  este  espacio  el  impulso  nervioso?        A  medida  que  un  impulso  alcanza  el  final  de  un  axón,  se  abren  los  canales   de  calcio,  permitiendo  un  influjo  de  iones  calcio  hacia  el  interior  del  botón   sináptico  situados  en  el  extremo  del  axón.  El  calcio  provoca  la  migración  de   las  vesículas  y  promueve  su  fusión  con  la  membrana  plasmática,  liberando   sus  productos  químicos  en  el  espacio  sináptico.  Estos  productos  químicos  se   llaman  neurotransmisores.        Los  neurotransmisores  difunden  a  través  del  espacio  hasta  las  dendritas  de   la  siguiente  neurona.  A  medida  que  los  neurotransmisores  alcanzan  las   dendritas,  se  unen  a  receptores  proteicos  específicos  de  la  membrana   postsináptica.  La  unión  del  neurotransmisor  con  el  receptor  causa  la   apertura  de  canales  iónicos  en  la  neurona  postsináptica.  Los  canales  abiertos   cambian  la  polaridad  en  la  neurona,  comenzando  un  nuevo  impulso  en  la   neurona  postsináptica.          La  señalización  en  la  sinapsis  se  termina  ya  sea  por  degradación  enzimática   o  por  recaptación  de  los  neurotransmisores.  Esto  evita  la  estimulación   continua  de  la  célula  postsináptica. 7.  ¿Qué  es  la  sinapsis? ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________  8.  ¿Qué  efecto  tiene  un  neurotransmisor         sobre  la  membrana  de  la  neurona   postsináptica?       ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________     9.  Una  vez  transmitido  el  impulso  a  través   de  la  sinapsis  ¿cómo  se  evita  una   estimulación  continua  de  la  neurona   postsináptica?   ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ ________________________________________________ Prof.  Gatoledo,  Depto  de  Cs.,  SFC,  2015      Pág.              4 Control de comprensión lectora
  • 5. Nombre Fecha Curso Lección        4 ¿Cómo  se  comunican  las  neuronas?,  continuación      La  difusión  de  iones  a  través  de  los  canales  que  abren  los   neurotransmisores  pueden  excitar  (despolarizar)  o  inhibir  (hiperpolarizar)  a   la  neurona  postsináptica.      La  transmisión  en  la  sinapsis  química  es  más  lenta  que  en  la  sinapsis   eléctrica  y  demora  entre  0,2  a  1  milisegundo.  El  tiempo  que  demora  en   transmitirse  la  información  desde  el  extremo  presináptico  al  postsináptico  se   conoce  como  retardo  sináptico.  Como  se  verá  a  continuación,  prácticamente   no  hay  retardo  en  la  sinapsis  eléctrica.                        10.  Aplica  La  rapidez  y  seguridad   son  respuestas  cruciales  para  el   escape  que  se  presentan  en   muchos  peces  e  insectos  cuando   huyen  de  depredadores.  ¿Qué  tipo   de  sinapsis  es  más  probable  que   participe  en  la  huida  de  estos   organismo?   ________________________   ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ Comunicación  neuronal  y  sinapsis  eléctrica 11.  Señala  dos  diferencias  entre  la   sinapsis  química  y  la  sinapsis  eléctrica.   1._________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ 2._________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________      Otra  manera  mediante  la  cual  la  información  es  transferida  desde  una   neurona  a  otra  es  a  través  de  la  sinapsis  eléctrica        Las  neuronas  en  la  sinapsis  eléctrica  están  unidas  mediante  uniones  en   hendidura  (uniones  gap).  En  estas  áreas  el  espacio  intercelular  es  estrecho,   entre  2-­‐4  nanómetros  y  las  neuronas  adyacentes  se  comunican  a  través  de   canales  proteicos  que  las  interconectan.              Los  canales  son  llamados  conexones  y  cada  uno  está  compuesto  de  6   subunidades  proteicas  (conexinas).  Un  par  de  conexones  opuestos  forman   poros  llenos  de  agua  que  tienden  un  puente  entre  el  espacio  sináptico   existente  entre  las  dos  neuronas  vecinas.            Los  canales  permiten  corrientes  iónicas  (  o  potenciales  de  acción)  que  se   mueve  rápidamente  desde  una  neurona  a  la  próxima.          Aunque  la  transmisión  sináptica  es  rápida  no  se  modifica  fácilmente.   Debido  a  esta  limitante  las  sinapsis  eléctricas  son  relativamente  poco   comunes.  Este  tipo  de  sinapsis  es  más  frecuente  en  áreas  cerebrales  donde   grupos  de  neuronas  necesitan  ser  sincronizadas,  es  decir,  disparar  el  impulso   de  manera  simultánea.   http://www.getbodysmart.com/ap/nervoussystem/neurophysiology/synapses/introduction/electrical_synapse/tutorial.html          Las  sinapsis  eléctricas  sincronizan  la  actividad  eléctrica  entre  las   poblaciones  de  neuronas.  Por  ejemplo,  ciertas  neuronas  secretoras  de   hormonas  en  el  hipotálamo  de  los  mamíferos  están  conectadas  por  sinapsis   eléctricas.  Esta  disposición  asegura  que  todas  las  células  disparen  potenciales   de  acción  aproximadamente  al  mismo  tiempo,  facilitando  de  este  modo  una   ráfaga  de  secreción  de  hormonas  hacia  la  circulación.  Las  uniones  gap  en   células  musculares  cardiacas  y  lisas  son  otro  ejemplo  de  este  tipo  de  sinapsis.     Pág.        5 ¿A  qué  se  debe  que  la  sinapsis   eléctrica  prácticamente  no  tenga   retardo  sináptico?   ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ Prof.  Gatoledo,  Depto  de  Cs.,  SFC,  2015 Esquema de una sinapsis eléctrica Control de comprensión lectora Piensa en esto Control de comprensión lectora
  • 6. Pág.   6 REVISIÓN DE LAS LECCIONES 3 Y 4   1.  Relaciona  conceptos  Usa  los  siguientes  términos  para  escribir  un  párrafo  que  explique  cómo  ocurre  un   potencial  de  acción:  polarizada,  hiperpolarizada,  despolarización,  repolarización,  neurona,  umbral  de  excitación,   bomba  sodio  potasio,  K+,  Na+,   _____________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________     2.  Aplica    Si  se  rompe  un  vidrio,  seguramente  lo  oirás,  pero  si  cae  un  alfiler,  es  probable  que  no  lo  oigas.  ¿Qué   relación  existe  entre  esta  situación  con  el  potencial  umbral?   _____________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________     3.  Haz  una  analogía    Al  accionar  un  arma  de  fuego  aprietas  el  gatillo  con  la  energía  suficiente  para  que  la  bala   salga  disparada  y  alcance  una  distancia  determinada.  Ahora,  si  aplicas  el  doble  de  fuerza  sobre  el  gatillo,   comparado  con  la  vez  anterior,  la  bala  llegará  a  la  misma  distancia.  Si  la  presión  sobre  el  gatillo  no  tiene  la   suficiente  energía,  la  bala  quedará  en    la  nuez  sin  que  se  mueva  de  ese  lugar.  ¿Con  cuál  característica   neurofisiológica  tiene  relación  la  analogía    descrita?   ___________________________________________________________________________________________________________________________________     4.  Los  canales  con  puerta,  activados  por  voltaje  (canales  de  Na+  y  K+  activados  por  voltaje),  ¿están  abiertos  o   cerrados  en  las  siguientes  situaciones?     Canales  de  Na+  activados  por  voltaje   Canales  de  K+  activados  por  voltaje   Membrana  polarizada       Membrana  despolarizada       Membrana  repolarizada         5.  El  fisiólogo  alemán  Otto  Loewi  (1873-­‐1961)  desarrolló  un  experimento  para  explicar  el  proceso  de   sinapsis  química.  Dispuso  una  solución  adecuada  para  mantener  tejidos  en  dos  recipientes  y  en  cada  un   colocó  un  corazón  de  rana,  cuya  conexión  al  nervio  vago  se  mantenía  intacta.  Estimuló  el  nervio  de  uno   de  los  corazones  y  observó  que  la  frecuencia  de  sus  latidos  disminuía,  y  que  al  dejar  de  hacerlo,  esta  se   normalizaba.  Tras  estimular  el  corazón,  vació  la  solución  que  lo  contenía  en  el  recipiente  del  otro   corazón  y  observó  que  este  disminuía  la  frecuencia  de  sus  latidos.  ¿Qué  sustancia  química,  liberada  por   las  neuronas  del  nervio  vago  descubrió  Loewi  que  ralentizaba  la  frecuencia  cardíaca  del  segundo   corazón?  http://www.uam.es/personal_pdi/medicina/algvilla/fundamentos/nervioso/neurotransmisores.htm     https://www.youtube.com/watch?v=3nTTG2vnL8w       _________________________________________________________________________________________________________________________________     Interesante y entretenido CARTOON animado creado por el departamento de neurociencias de la Minnesota University http://brainu.org/files/movies/action_potential_cartoon.swf Prof.  Gatoledo,  Depto  de  Cs.,  SFC,  2015
  • 7. REVISIÓN DE LAS LECCIONES 3 Y 4 6.  Observa  los  siguientes  gráficos  y  responde  las  preguntas  planteadas  a  continuación:     Gráfico  1:  _____________________Gráfico  2:  __________________Gráfico  3:______________________   ____________________________                      _____________________                  ___________________________                       a.  ¿Qué  variables  se  representan  en  los  gráficos?  ________________________  y  ________________________   b.  Rotula  los  gráficos  con  los  siguientes  nombres:  “Despolarización  inicial,  sin  alcance  del   umbral”,                “Impulso  nervioso”,                      “Potencial  de  membrana  en  reposo”,  según  corresponda.   c.  En  el  gráfico  3  se  observa  que,  luego  del  estímulo,  la  despolarización  alcanzó  sólo  los  -­‐35  mV.  Da   argumentos  razonados  que  expliquen  la  forma  del  gráfico.     _____________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________   _____________________________________________________________________________________________________________________     d.  Señala  en  qué  condiciones,  abiertos  o  cerrados,  es  posible  encontrar  los  canales  iónicos  activados   por  voltaje  en  cada  uno  de  los  gráficos.   Gráfico  1:_______________________________Gráfico  2_________________________Gráfico  3____________________________     7.  A  partir  de  la  imagen,  responde:     a.  Escribe  los  nombres  de  los  elementos  indicados.   b.  Encierra  en  un  círculo  rojo  el  canal  de  calcio  activado  por  voltaje  que  está  abierto.   b.  ¿Qué  tipo  de  sinapsis  se  ilustra?  ___________________________________________   c.  ¿cómo  la  distingues  del  otro  tipo  de  sinapsis?  I.___________________________________________________  II  ______   ____________________________________________________  y  III___________________________________________________________   _____________________________________   d.  ¿Cómo  es  evitada  la  excitación  constante  de  la  neurona  postsináptica  luego  de  responder  al   estímulo  generado  por  la  unión  de  los  neurotransmisores  al  unirse  a  los  receptores  de  la  membrana   postsináptica?  _________________________________________________________________________   _____________________________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________     Pág. 7