Biofisica de la anguila electr

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Se trabajara la biofisica de la anguila eléctrica.

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Ana Tuboni

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November 5, 2023

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Biofisica de la anguila electrOnline version Se trabajara la biofisica de la anguila eléctrica. by Ana Tuboni 1 Biofísica de la Anguila eléctrica 2 anguila eléctrica Su cuerpo alberga más de 6,000 células especializadas en almacenar energía, denominadas electrocitos, que componen los 3 órganos encargados de descargar una ráfaga de 600 voltios cuando la anguila se siente amenazada o pretende atacar a un intruso. Tales órganos son: el órgano de Hunter, el órgano de Sach y el órgano principal; entre los 3 ocupan las 4 quintas partes del cuerpo del pez. 3 Campo eléctrico de como la anguila eléctrica detecta a su presa. Campo eléctrico 4 anguila eléctrica Los peces eléctricos modificaron los músculos esqueléticos convirtiéndolos en órganos eléctricos que utilizan para atontar a sus presas, explorar el ambiente e incluso comunicarse entre si. La mayoría de los órganos eléctricos están compuestos por células musculares esqueléticas aplanadas que poseen una cantidad escasa o nula de sarcómero y no se contraen. Estas células de denominan electrocitos y están dispuestas en forma de columnas. Una columna aislada puede contener miles de electrocitos mientras que un órgano eléctrico puede contener entre 50 y 1000 columnas. 5 anguila electrica Aunque los electrocitos no se contraen ,todos ellos responden a una señal nerviosa con cambios en el potencial de membrana del orden de algunas decenas de milivotios.Dado que todos los electrolitos de una columna responden a los impulsos nerviosos en forma simultanea, la sumatoria de las respuestas puede inducir alteraciones importantes del voltaje en todo el organismo. La anguila eléctrica Electrophorus electricus que habita en ríos de agua dulce de Sudamérica puede generar potenciales eléctricos de hasta 600 voltios. 6 anguila eléctrica 7 anguila eléctrica PREGUNTA: De acuerdo a la clasificación de canales iónicos según los estímulos que determinan cambios en sus estados : ¿Qué tipo de canal tiene la anguila eléctrica? 8 anguila eléctrica La fuente mas rica de sinapsis colinérgicas(sinapsis quimica,que usan acetilcolina como neurotransmisor) que se conoce corresponde a los órganos eléctricos de la anguila eléctrica de agua dulce. Los órganos eléctricos que usan estos animales para atontar o matar a sus presas ,consiste en apilamientos de 5000 células planas y delgadas llamadas electroplacas que comienzan su desarrollo como células musculares pero que luego pierden su aparato contráctil. Un lado de la electroplaca esta ricamente inervado y tiene alta resistencia eléctrica mientras que el lado opuesto carece de inervación y su resistencia eléctrica es baja. Ambos lados mantienen un potencial de membrana de reposo de alrededor de -90mV .Al producirse la estimulación neuronal todas las membranas inervadas en un apilamiento de electroplacas se despolarizan simultáneamente hasta un potencial de membrana de alrededor de 40mV ,lo que genera una diferencia de potencial de 130mV a través de cada célula. 9 anguila eléctrica PREGUNTA Sabiendo que el potencial de membrana es -90 mV y que el potencial de equilibrio del sodio es de + 55mV. -¿Este ión se encuentra en equilibrio? Explique -¿Cómo es su fuerza impulsora? Relacione con lo trabajado en el curso. 10 anguila eléctrica PREGUNTA: Las anguilas eléctricas generan potenciales de acción. -De acuerdo a lo trabajado en el curso que propiedades de lo dicho anteriormente se pueden deducir. 11 anguila eléctrica El electrocito en una anguila eléctrica (Electrophorus electricus) puede generar potenciales de aproximadamente600V para aturdir a las presas y evitar los depredadores. Los electrocitos están distribuidos asimétricamente en dos membranas primarias, una inervada y la otra no inervada, y están separados por un tabique aislante (pared). La membrana no inervada tiene numerosas bombas ATPasa de potasio de sodio (Na + / K +) y ambas canales de K + y cloruro (Cl-). La membrana inervada contiene altas densidades de receptores de acetilcolina (AChRs), canales de Na + regulados por voltaje (que son responsables de potenciales de acción (AP) activadores), canales K + activados por voltaje (Kvs) , canales K + de rectificador interno , que son canales iónicos que detienen el flujo iónico cuando la membrana se despolariza y canales de fugas. 12 anguila eléctrica PREGUNTA: De acuerdo a lo observado en el registro: Relacione los estados del canal de sodio con el modelo de Hodgkin y Huxley. ¿Qué canales de estado posee el sodio? 13 anguila eléctrica PREGUNTA: Plante una hipótesis de cómo se modificaron estos músculos en la anguila eléctrica pudiendo generar electricidad. 14 anguila eléctrica Cuando la anguila caza, usa su carga de alto voltaje para inutilizar los músculos del pez, algo parecido al efecto de una pistola Taser, y luego succiona la presa con la boca. Las anguilas también pueden usar la carga para protegerse de depredadores, como un caimán. 15 anguila eléctrica PREGUNTA: Se ha visto que las anguilas cazan generando contracciones en los músculos de su presa, debido a los choques de electricidad. Plante una hipótesis de cómo ocurre este fenómeno. 16 anguila eléctrica Bibliografía: -Píriz Giménez,N.Biofísica para la formación del profesorado,Ed Ediciones ciencia,Cap 4,6,7. -Houssay,A;Cingolani,H.Fisilogia humana de Houssay,7 edición,Ed.El ateneo,Cap 2,3. -Voet,D;Voet,J.Bioquímica,7 edición,Ed Panamericana. -Artículos: -Electrophorus electricus as a Model System for the Study of Membrane Excitability.Anthony L. Gotter, Marcia A. Kaetzel, and John R. Dedman Department of Molecular and Cellular Physiology, University of Cincinnati College of Medicine,Cincinnati, OH, U.S.A. -Designing artificial cells to harness the biological ion concentration gradient JIAN XU1 and DAVID A. LAVAN2,* 1 Department of Chemical Engineering, Yale University, New Haven, CT 06520, USA 2 National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD 20899, USA

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Se trabajara la biofisica de la anguila eléctrica.

Biofísica de la Anguila eléctrica

anguila eléctrica

Su cuerpo alberga más de 6,000 células especializadas en almacenar energía, denominadas electrocitos, que componen los 3 órganos encargados de descargar una ráfaga de 600 voltios cuando la anguila se siente amenazada o pretende atacar a un intruso. Tales órganos son: el órgano de Hunter, el órgano de Sach y el órgano principal; entre los 3 ocupan las 4 quintas partes del cuerpo del pez.

Campo eléctrico de como la anguila eléctrica detecta a su presa.

Campo eléctrico

anguila eléctrica

Los peces eléctricos modificaron los músculos esqueléticos convirtiéndolos en órganos eléctricos que utilizan para atontar a sus presas, explorar el ambiente e incluso comunicarse entre si. La mayoría de los órganos eléctricos están compuestos por células musculares esqueléticas aplanadas que poseen una cantidad escasa o nula de sarcómero y no se contraen.

Estas células de denominan electrocitos y están dispuestas en forma de columnas. Una columna aislada puede contener miles de electrocitos mientras que un órgano eléctrico puede contener entre 50 y 1000 columnas.

anguila electrica

Aunque los electrocitos no se contraen ,todos ellos responden a una señal nerviosa con cambios en el potencial de membrana del orden de algunas decenas de milivotios.Dado que todos los electrolitos de una columna responden a los impulsos nerviosos en forma simultanea, la sumatoria de las respuestas puede inducir alteraciones importantes del voltaje en todo el organismo. La anguila eléctrica Electrophorus electricus que habita en ríos de agua dulce de Sudamérica puede generar potenciales eléctricos de hasta 600 voltios.

anguila eléctrica

PREGUNTA:

De acuerdo a la clasificación de canales iónicos según los estímulos que determinan cambios en sus estados :

¿Qué tipo de canal tiene la anguila eléctrica?

anguila eléctrica

La fuente mas rica de sinapsis colinérgicas(sinapsis quimica,que usan acetilcolina como neurotransmisor) que se conoce corresponde a los órganos eléctricos de la anguila eléctrica de agua dulce. Los órganos eléctricos que usan estos animales para atontar o matar a sus presas ,consiste en apilamientos de 5000 células planas y delgadas llamadas electroplacas que comienzan su desarrollo como células musculares pero que luego pierden su aparato contráctil. Un lado de la electroplaca esta ricamente inervado y tiene alta resistencia eléctrica mientras que el lado opuesto carece de inervación y su resistencia eléctrica es baja.

Ambos lados mantienen un potencial de membrana de reposo de alrededor de -90mV .Al producirse la estimulación neuronal todas las membranas inervadas en un apilamiento de electroplacas se despolarizan simultáneamente hasta un potencial de membrana de alrededor de 40mV ,lo que genera una diferencia de potencial de 130mV a través de cada célula.

anguila eléctrica

PREGUNTA

Sabiendo que el potencial de membrana es -90 mV y que el potencial de equilibrio del sodio es de + 55mV.

-¿Este ión se encuentra en equilibrio? Explique

-¿Cómo es su fuerza impulsora?

Relacione con lo trabajado en el curso.

anguila eléctrica

PREGUNTA:

Las anguilas eléctricas generan potenciales de acción.

-De acuerdo a lo trabajado en el curso que propiedades de lo dicho anteriormente se pueden deducir.

anguila eléctrica

El electrocito en una anguila eléctrica (Electrophorus electricus) puede generar potenciales de aproximadamente600V para aturdir a las presas y evitar los depredadores.

Los electrocitos están distribuidos asimétricamente en dos membranas primarias, una inervada y la otra no inervada, y están separados por un tabique aislante (pared).

La membrana no inervada tiene numerosas bombas ATPasa de potasio de sodio (Na + / K +) y ambas canales de K + y cloruro (Cl-). La membrana inervada contiene altas densidades de receptores de acetilcolina (AChRs), canales de Na + regulados por voltaje (que son responsables de potenciales de acción (AP) activadores), canales K + activados por voltaje (Kvs) , canales K + de rectificador interno , que son canales iónicos que detienen el flujo iónico cuando la membrana se despolariza y canales de fugas.

anguila eléctrica

PREGUNTA:

De acuerdo a lo observado en el registro:

Relacione los estados del canal de sodio con el modelo de Hodgkin y Huxley.

¿Qué canales de estado posee el sodio?

anguila eléctrica

PREGUNTA:

Plante una hipótesis de cómo se modificaron estos músculos en la anguila eléctrica pudiendo generar electricidad.

anguila eléctrica

Cuando la anguila caza, usa su carga de alto voltaje para inutilizar los músculos del pez, algo parecido al efecto de una pistola Taser, y luego succiona la presa con la boca. Las anguilas también pueden usar la carga para protegerse de depredadores, como un caimán.

anguila eléctrica

PREGUNTA:

Se ha visto que las anguilas cazan generando contracciones en los músculos de su presa, debido a los choques de electricidad.

Plante una hipótesis de cómo ocurre este fenómeno.

anguila eléctrica

Bibliografía:

-Píriz Giménez,N.Biofísica para la formación del profesorado,Ed Ediciones ciencia,Cap 4,6,7.

-Houssay,A;Cingolani,H.Fisilogia humana de Houssay,7 edición,Ed.El ateneo,Cap 2,3.

-Voet,D;Voet,J.Bioquímica,7 edición,Ed Panamericana.

-Artículos:

-Electrophorus electricus as a Model System for the

Study of Membrane Excitability.Anthony L. Gotter, Marcia A. Kaetzel, and John R. Dedman

Department of Molecular and Cellular Physiology, University of Cincinnati College of Medicine,Cincinnati, OH, U.S.A.

-Designing artificial cells to harness the biological ion

concentration gradient

JIAN XU1 and DAVID A. LAVAN2,*

1 Department of Chemical Engineering, Yale University, New Haven, CT 06520, USA

2 National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD 20899, USA

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Campo eléctrico de como la anguila eléctrica detecta a su presa.

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