Ejercicios PSU 1. Durante el estado de reposo de la neurona, I) II) III) el sodio se concentra mayormente en el exterior de la célula. la bomba de sodio potasio mantiene un gradiente de concentración de sodio. los aniones se concentran en la cara externa de la membrana. Es (son) correcta(s) A) B) C) 2. D) E) solo I y II. I, II y III. Cuando se excita una neurona con estímulos de intensidad creciente se obtiene, a partir del umbral, la misma respuesta eléctrica. En esta situación se pone de manifiesto la característica A) B) C) D) E) 3. solo I. solo II. solo III. Programa Electivo Ciencias Básicas Nº Biología GUÍA PRÁCTICA Impulso nervioso, sinapsis y arco reflejo ley del todo o nada. período refractario relativo. período refractario absoluto. excitabilidad. umbral de excitación. Un estímulo umbral es aquel que posee la intensidad mínima necesaria para generar descarga eléctrica. intensidad mínima necesaria para generar apertura de canales de K+. intensidad suficiente para abrir canales de Cl-. mayor intensidad para abrir canales de Na+. intensidad menor al mínimo necesario para abrir canales de Na+. GUICEL005BL11-A16V1 A) B) C) D) E) Cpech 1 Ciencias Básicas Electivo Biología 4. 5. En relación con la unión del neurotransmisor y su receptor en la neurona postsináptica, es correcto que puede provocar I) II) III) un cambio que hace más negativo el potencial de membrana. que el potencial de membrana varíe hacia un valor positivo. un aumento del umbral de excitación. A) B) C) D) E) Solo I Solo II Solo III Solo I y II I, II y III La actividad refleja nos permite I) II) III) alejar una extremidad frente a un estímulo doloroso. mantener el equilibrio frente a un estímulo desestabilizante. mantener el estado de homeostasis. Es (son) correcta(s) A) B) C) D) E) 6. solo I. solo II. solo III. solo I y II. I, II y III. A partir de estudios realizados por Louis-Antoine Ranvier (1835-1922), se ha podido determinar que la presencia de la vaina de mielina aumenta la velocidad de conducción del impulso nervioso, provocando una conducción saltatoria de este, ya que funciona como un aislante del flujo de iones; así, los iones fluyen solo a través de los nódulos de Ranvier. El párrafo anterior corresponde a un(a) A) B) C) D) E) 2 Cpech problema de investigación. pregunta científica. hipótesis. observación. conclusión. GUIA PRÁCTICA 7. El siguiente esquema representa un cambio eléctrico en una neurona: 1 Cuerpo celular de la neurona + + + + + + + + + + + + + + + + + Terminación axonal + + + + + + + + + + + + + + + + + Y 2 Cuerpo celular de la neurona + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + Terminación axonal + + + + + + + + + + + + + + + + + A partir de este, se puede inferir que I) II) III) en 1, la neurona debe tener un potencial de reposo de –70 mV, aproximadamente, ya que hay diversos aniones orgánicos e inorgánicos en su citosol. en Y, aumenta la permeabilidad al Na+, despolarizándose la membrana plasmática de la neurona. en Y, se cierran los canales para el Na+ y se abren los canales para el K+. Es (son) correcta(s) A) B) C) D) E) solo I. solo II. solo III. solo I y II. solo I y III. Cpech 3 Ciencias Básicas Electivo Biología 8. En el siguiente gráfico se representan los cambios eléctricos de una neurona al momento de recibir un estímulo que alcanza el umbral: Potencial de membrana (milivoltios) +100 +50 S T 0 50 R 100 V U 70 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Tiempo (milisegundos) A partir del gráfico, se puede deducir correctamente que en A) B) C) D) E) 4 Cpech S aumenta la permeabilidad al K+. R se está produciendo la entrada de iones Na+. V la membrana vuelve a su potencial de acción. T el voltaje de la membrana neuronal está aumentando. U se está produciendo una hiperpolarización de la membrana. 10 GUIA PRÁCTICA 9. La sinapsis es la unión entre dos neuronas o entre una neurona y un efector. El siguiente esquema representa este proceso: Célula presináptica Axón Membrana celular Terminal axónica Célula postsináptica Canal iónico A partir de la información, se puede inferir que I) II) III) el citosol de la célula presináptica se conecta con el citosol de la célula postsináptica, a través de una estructura proteica denominada gap junction. es una sinapsis química, ya que participan neurotransmisores que permiten la continuidad del impulso nervioso. el impulso nervioso avanza de forma directa y rápida desde una célula a otra, ya que es una sinapsis eléctrica. Es (son) correcta(s) A) B) C) D) E) solo I. solo II. solo III. solo I y II. solo I y III. Cpech 5 Ciencias Básicas Electivo Biología 10. El siguiente esquema representa un arco reflejo complejo o polisináptico, en el cual a una persona se le da un estímulo eléctrico en la mano y su respuesta es flectar el brazo, para retirar la mano del estímulo que le hace daño. Piel de la mano Médula espinal Músculo del brazo Si se inhabilita la interneurona de la médula espinal, ¿cuál podría ser el efecto? A) B) C) D) E) 6 Cpech No se recibe el estímulo por parte de la neurona sensitiva. La vía eferente se ve afectada directamente, por lo tanto, no hay respuesta. No se genera respuesta frente al estímulo, ya que la vía aferente se ve afectada. La neurona sensitiva recibe el estímulo, pero a nivel del centro elaborador no se genera una respuesta. La neurona motora lleva la información hacia el brazo, pero este no responde. GUIA PRÁCTICA Tabla de corrección Ítem Alternativa Habilidad 1 Reconocimiento 2 Comprensión 3 Reconocimiento 4 Reconocimiento 5 Reconocimiento 6 Comprensión 7 ASE 8 ASE 9 ASE 10 Aplicación Cpech 7 Ciencias Básicas Electivo Biología Resumen de contenidos 1. Impulso nervioso 1.1 Potencial de reposo: es aquel que se registra por la distribución asimétrica de los iones en el interior de la célula y en el exterior de ella cuando se encuentra en reposo fisiológico, es decir, no está excitada. Se caracteriza por: • • Diferencia de potencial en una célula a través de la membrana plasmática. Acumulación de iones con carga negativa en el citosol (por presencia abundante de proteínas) y de iones con carga positiva en el líquido extracelular (por iones de Na+). Se mantiene por dos factores: distribución desigual de iones y permeabilidad relativa de la membrana a los iones de Na+ y K+. 1.2 Potencial de acción: ocurre en las células eléctricamente excitables (neuronas y músculos). Es el cambio transitorio en el potencial eléctrico a través de una membrana; en las células nerviosas, da como resultado la conducción de un impulso nervioso; en las células musculares, la contracción. Etapas Descripción Despolarización Un estímulo modifica el potencial de reposo al incrementar la permeabilidad de la membrana al Na+, lo que determina una inversión en la polaridad de la membrana (interior se vuelve positivo y el exterior, negativo). Repolarización La membrana despolarizada comienza a repolarizarse, se cierran los canales para el Na+ mientras que se abren los canales de voltaje para K+, lo que permite la salida de estos iones hacia el medio exterior, restableciendo el potencial de reposo al valor negativo. Hiperpolarización La salida excesiva de iones K+, durante la repolarización, modifica el potencial de reposo normal y, brevemente, se vuelve más negativo. Potencial de membrana (milivoltios) Despolarización: se abren los canales de Na+ voltaje dependientes Repolarización: se inactivan los canales de Na+ y se abren los de K+ voltaje dependientes +30 0 – 30 – 70 0 2 1 Tiempo (mseg) 3 Reposo: canales pasivos (sobre todo K+) Figura 1. Potencial de acción 8 Cpech GUIA PRÁCTICA Factores que afectan la velocidad del impulso nervioso Presencia de vaina de mielina Sin vaina de mielina, la conducción del impulso nervioso es continua. Con vaina de mielina la conducción del impulso es saltatoria (impulso más rápido). Diámetro del axón A mayor diámetro de axón, menor resistencia al flujo de iones y mayor rapidez del impulso nervioso. Temperatura A mayor temperatura, mayor rapidez del impulso nervioso. 1.3 Sinapsis: unión entre dos neuronas o entre una neurona y un efector, permitiendo el paso del potencial de acción. Tipo de sinapsis Eléctrica Descripción Dibujo La comunicación entre la neurona pre y postsináptica no ocurre por medio de un neurotransmisor, sino que a través del paso de iones de una célula a otra por medio de uniones gap (pequeños canales). Neurona presináptica Terminal Axón presináptico Membrana Unión gap Célula postsináptica Química La comunicación entre la neurona pre y postsináptica se realiza a través de neurotransmisores, existiendo entre ella un espacio llamado hendidura sináptica. Neurona presináptica Neurona inhibitoria Vesículas sinápticas Terminales axónicos Célula postsináptica Receptor 1.4 Arco reflejo: el reflejo es una respuesta muscular automática, involuntaria y rápida, que se genera frente a cambios del medio. Su funcionamiento es en base al arco reflejo, conjunto de estructuras anatómicas que median entre el receptor y el efector. Interneurona Sustancia blanca Neurona sensitiva Sustancia gris Neurona motora Efector Nervio espinal Figura 2. Arco reflejo Cpech 9 Ciencias Básicas Electivo Biología Estructura Características Receptor Estructura encargada de captar el estímulo, tanto del medio externo como interno. El receptor lleva a cabo la transducción (transformación de una forma de energía que constituye el estímulo en impulsos nerviosos). Neurona sensitiva Los impulsos nerviosos sensitivos son conducidos por una neurona aferente o sensitiva, hasta un centro nervioso que elaborará una respuesta. Centro elaborador de respuestas Estructura que forma parte del sistema nervioso central, la cual elabora una respuesta adecuada según el tipo de estímulo. El centro elaborador puede ser la médula espinal u otro centro superior, como el bulbo raquídeo. Neurona motora Neurona eferente encargada de conducir los impulsos nerviosos de respuesta desde el centro elaborador hasta un efector. Efector Estructura encargada de manifestar la respuesta elaborada por el Sistema Nervioso. Puede ser un músculo o una glándula. FISIOLOGÍA NEURONAL Estado de reposo Estado funcional Potencial de reposo Potencial de acción Distribución asimétrica de iones Sinapsis Sinapsis eléctrica Sinapsis excitatoria Sinapsis inhibitoria 10 Cpech • Despolarización • Repolarización • Hiperpolarización Sinapsis química GUIA PRÁCTICA Mis apuntes Cpech 11 Registro de propiedad intelectual de Cpech. Prohibida su reproducción total o parcial.