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Os potenciais de ação fazem com que o neurônio aqueça assim como seu ambiente?

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Eu li que podemos estar bocejando para esfriar nossos cérebros, então um pensamento me ocorreu. Se precisarmos resfriar nosso cérebro, então nosso cérebro esquentará por algum motivo. A única razão que eu poderia ver seria o potencial de ação causando algum tipo de aumento de temperatura. Minha pergunta é como exatamente um neurônio aqueceria, se isso acontecesse em primeiro lugar?


Embora seja possível que os próprios potenciais de ação resultem em perda de calor, há outros processos dentro do neurônio que provavelmente contribuem muito mais para a perda de energia na forma de calor. O potencial de ação em si usa a energia que foi armazenada em gradientes químicos e elétricos que são o resultado de várias bombas de sódio-potássio que requerem a energia do ATP. Haveria alguma perda de energia no funcionamento dessas bombas.

Mas é provável que muito mais calor seja gerado pelas mitocôndrias dentro dos neurônios. Essas são as estruturas que convertem a maior parte da energia dos produtos de decomposição de carboidratos e gorduras no ATP que as bombas de Na-K requerem. Estimativas generosas colocam a eficiência dessa produção em cerca de 50%. Isso significa que cerca de metade da energia dos alimentos usados ​​para criar o ATP é perdida na forma de calor.


Inteligência interna A melhor maneira de olhar para o cérebro é de dentro

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FALE com neurocientistas sobre interfaces cérebro-computador (BCIs) por tempo suficiente e a analogia com o estádio está quase pronta para aparecer. Isso compara a atividade neural do cérebro ao ruído feito por uma multidão em um jogo de futebol. De fora do campo, você pode ouvir o ruído de fundo e ser capaz de dizer pelos rugidos se um time marcou. Em um dirigível acima do estádio, você pode dizer quem marcou e talvez quais jogadores estiveram envolvidos. Só dentro dele você pode perguntar ao leque da fileira 72 como as coisas se desenrolaram em detalhes.

Da mesma forma, com o cérebro, é apenas chegando mais perto da ação que você pode realmente entender o que está acontecendo. Para obter sinais de alta resolução, por enquanto não há alternativa para abrir o crânio. Uma opção é colocar eletrodos na superfície do cérebro no que é conhecido como eletrocorticografia. Outra é empurrá-los diretamente para o tecido do cérebro, por exemplo, usando uma grade de microeletrodos como o array de BrainGate de Utah.

O quão perto você precisa chegar de neurônios individuais para operar BCIs é uma questão de debate. Em pessoas que sofrem de distúrbios do movimento, como a doença de Parkinson, eletrodos semelhantes a espaguete e eletrodos grandes são usados ​​para realizar a estimulação cerebral profunda em uma área bastante grande de tecido. Esse tratamento é geralmente considerado eficaz. Andrew Jackson, da Universidade de Newcastle, acredita que a atividade de registro por conjuntos de neurônios, do tipo que é captado por matrizes de eletrocorticografia, pode ser usada para decodificar sinais de movimento relativamente simples, como uma intenção de agarrar algo ou estender o cotovelo.

Mas para gerar sinais de controle refinados, como o movimento de dedos individuais, é necessária mais precisão. “Esses são sinais muito pequenos e há muitos neurônios agrupados, todos disparando juntos”, diz Andrew Schwartz, da Universidade de Pittsburgh. Agregá-los significa inevitavelmente sacrificar detalhes. Afinal, as células individuais podem ter funções muito específicas, desde a navegação até o reconhecimento facial. O prêmio Nobel de medicina de 2014 foi concedido pelo trabalho em células locais e de grade, que disparam quando os animais chegam a um local específico. .

Empresas como Neuralink e Kernel estão apostando que as visões mais ambiciosas de BCIs, nas quais pensamentos, imagens e movimentos são perfeitamente codificados e decodificados, exigirão implantes de alta resolução. O mesmo acontece com a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa da América (DARPA), um braço do Pentágono, que este ano distribuiu US $ 65 milhões entre seis organizações para criar uma interface implantável de alta resolução. BrainGate e outros continuam trabalhando em seus próprios sistemas.

Mas os desafios que esses pesquisadores enfrentam são realmente assustadores. O implante ideal seria seguro, pequeno, sem fio e de longa duração. Seria capaz de transmitir grandes quantidades de dados em alta velocidade. Ele interagiria com muito mais neurônios do que a tecnologia atual permite (o programa DARPA define a seus beneficiários de bolsas uma meta de 1 milhão de neurônios, junto com um prazo de 2021 para um teste piloto em andamento em humanos). Também teria que navegar em um ambiente que Claude Clément do Wyss Center compara a uma selva à beira-mar: úmido, quente e salgado. “O cérebro não é o lugar certo para fazer tecnologia”, diz ele. Como diretor de tecnologia, ele deve saber.


BIO360 Exame 1 (CH 1 e # 8211 8)

Qual das alternativas a seguir é uma característica importante dos lipídios?

Eles podem ser ligados em longas cadeias.

Eles podem ser convertidos em hormônios.

O que é uma substância que pode moderar a mudança no pH de uma solução?

Qual composto é hidrofóbico?

O suco de limão tem um pH de cerca de 2,0, em comparação com um pH de cerca de 1,0 para o ácido do estômago. Portanto, a concentração de H + no suco do estômago é ________ do que no suco de limão.

Defina o líquido intersticial, indicando se ele está dentro ou fora das células (intracelular ou extracelular).

O líquido intersticial é o líquido intracelular encontrado em todos os tipos de células.

O líquido intersticial é o líquido extracelular dentro do sistema circulatório.

O líquido intersticial é o líquido intracelular das células sanguíneas.

O líquido intersticial é o líquido extracelular fora do sistema circulatório e das células.

O líquido intersticial é o líquido extracelular fora do sistema circulatório e das células.

As funções da membrana celular incluem o isolamento físico da célula de seu entorno, regulação da troca, suporte estrutural e que outra função?

Comunicação entre a célula e seu ambiente

Radiação de calor para prevenir a desnaturação das proteínas e o estresse celular.

Extraindo energia do meio ambiente para a sobrevivência celular

Ligação e fornecimento de oxigênio

Comunicação entre a célula e seu ambiente 65

As membranas celulares são construídas principalmente a partir de ________.

ácido nucléico e proteínas

carboidratos e proteínas

As mitocôndrias são organelas únicas de várias maneiras. Eles contêm um genoma específico que lhes permite produzir suas próprias proteínas. Eles podem sofrer replicação para criar mais mitocôndrias dentro de uma célula. Que outra característica torna as mitocôndrias únicas de outras organelas?

Eles têm uma parede dupla criando dois compartimentos separados.

As mitocôndrias armazenam cálcio.

Sua membrana externa é composta de lipídios.

Eles contêm enzimas e proteínas.

Eles têm uma parede dupla criando dois compartimentos separados. 71?

Quais tecidos provavelmente teriam células com o maior número de junções comunicantes?

Camada mucosa do trato GI

Músculo cardíaco 79 *** AS JUNÇÕES GAP SÃO USADAS PARA A COMUNICAÇÃO CELULAR. Essas junções são ideais para o músculo cardíaco. O músculo cardíaco requer muita comunicação porque cada célula deve se contrair simultaneamente cada vez que o coração bate ***

Quais são os dois compartimentos de fluido que constituem o fluido extracelular?

Plasma e líquido intersticial

Líquido intracelular e plasma

Líquido intersticial e líquido intracelular

Plasma e líquido intersticial 65

Em um sistema que inclui uma bola e uma rampa, quando a energia potencial seria maior?

Quando a bola para no fundo da rampa

Quando a bola estava parada no topo da rampa

Quando a bola está em sua velocidade máxima

Quando a bola começa a rolar pela rampa

Quando a bola estava parada no topo da rampa 101

Que tipo de reação libera energia?

Uma reação exergônica 103

Uma quinase move qual grupo funcional ou molécula?

são alterados na estrutura como resultado de reações químicas

permitir que reações químicas ocorram, o que de outra forma não seria possível

aumentar a taxa de reações químicas

determinar a direção da reação química (ou seja, se as moléculas são produzidas ou quebradas).

aumentar a taxa de reações químicas 105

Qual é a definição de & quotmetabolismo? & Quot

É a reação de um organismo que usa energia.

É o total de todas as reações químicas em um organismo.

É a reação de um organismo que libera energia.

É a reação em um organismo que pega grandes moléculas e as divide em unidades menores.

É o total de todas as reações químicas em um organismo. 109

Qual é a maneira mais simples de uma célula humana adquirir a energia de ativação necessária para as reações metabólicas?

Junte uma reação exergônica com uma reação endergônica.

Permita que mais água flua através da membrana celular e use a energia cinética para conduzir as reações.

Use a energia da luz solar para gerar reações químicas.

Aumente a temperatura celular interna.

Junte uma reação exergônica com uma reação endergônica. 104

Durante o metabolismo aeróbio da glicose, a maior parte do ATP é produzida durante qual grupo de reações químicas?

Conversão de piruvato em acetil CoA

Transporte de elétrons (produzindo 26-28 moléculas de ATP por molécula de glicose)

Transporte de elétrons (produzindo 26-28 moléculas de ATP por molécula de glicose) 111-115?

Qual das alternativas a seguir descreve melhor a função das enzimas?

As enzimas retardam as reações químicas para que não ocorram muito rápido, causando problemas.

As enzimas se transformarão em moléculas específicas conforme a necessidade do corpo, como o ATP.

A maioria das reações se deve à adição de um íon fosfato (fosforilação) a uma molécula para criar uma reação. Os íons fosfato vêm de enzimas.

As enzimas reduzem o nível de energia de ativação de uma reação química, fazendo com que a reação prossiga.

As enzimas reduzem o nível de energia de ativação de uma reação química, fazendo com que a reação prossiga. 107

Como o compartimento do líquido intracelular difere do compartimento do líquido extracelular?

Os íons de sódio estão mais concentrados dentro das células do que no plasma.

As proteínas estão mais concentradas no líquido intersticial do que nas células.

Os íons bicarbonato (HCO3 -) estão mais concentrados no interior das células do que no líquido intersticial ou no plasma.

Os íons de potássio estão mais concentrados dentro das células do que no espaço extracelular.

Os íons de potássio estão mais concentrados dentro das células do que no espaço extracelular. 172 (caixa de respostas # 2)

Se um nadador cortar o pé em uma concha enquanto vadeando no oceano e sangrar na água do mar, seus glóbulos vermelhos (eritrócitos) encolherão. O que isso nos diz sobre a água do mar?

A água do mar é hipotônica para os eritrócitos.

A membrana da célula eritrocitária não é permeável à água do mar.

A água do mar é isotônica para os eritrócitos.

A água do mar é hipertônica para os eritrócitos.

A água do mar é hipertônica para os eritrócitos. 134

Como uma solução pode ser hiperosmótica, mas hipotônica?

Se a concentração de solutos não penetrantes for menor na solução do que em uma célula

Se a concentração de solutos penetrantes for maior na solução do que em uma célula

Se a concentração total de solutos na solução for menor do que em uma célula

Se a quantidade de solutos for a mesma na célula e na solução

Se a concentração de solutos não penetrantes for menor na solução do que em uma célula 135

Qual é o mecanismo de ação do regulador da condutância transmembrana da fibrose cística (CFTR)?

Ele permite o bombeamento ativo de cloreto do fluido extracelular para o fluido intracelular.

Ele permite a difusão de sódio pelo epitélio da célula.

Ele permite a difusão de cloreto através do epitélio de uma célula.

Ele move o ATP de dentro para fora da célula.

Ele permite a difusão de cloreto através do epitélio de uma célula.

Como a função do CFTR é alterada em alguém com fibrose cística?

O canal CFTR está ausente.

O CFTR funciona ao contrário.

O canal CFTR não responde ao ATP.

Há funcionalidade excessiva do canal CFTR.

O canal CFTR está ausente. Parágrafo 3

Por que o muco espesso nos pulmões de Daniel & # 8217 é um sinal de que ele pode ter fibrose cística?

Sem o CFTR, o muco não pode ser diluído.

O CFTR é necessário para produzir um muco espesso.

Quando não está funcionando corretamente, o CFTR puxa os líquidos para fora do muco, fazendo com que ele fique mais espesso.

Sem o CFTR, o muco não pode ser diluído.

Por que sentir o gosto de suor salgado na testa de bebês levaria uma parteira a supor que o bebê pode estar sofrendo de fibrose cística?

O CFTR permite que o cloreto saia do suor e entre novamente nas células, criando um suor hipotônico.

O canal CFTR bombeia ativamente cloreto para o lúmen quando alguém sofre de fibrose cística.

A água no lúmen do duto de suor é aspirada por um canal CFTR defeituoso.

Quando o CFTR não está funcionando corretamente, ele bombeia uma quantidade excessiva de sódio no lúmen do duto de suor.

O CFTR permite que o cloreto saia do suor e entre novamente nas células, criando um suor hipotônico.

Qual é a distinção mais importante entre os transportadores de membrana conhecidos como proteínas de canal e aqueles conhecidos como proteínas de transporte?

As proteínas do canal transportam moléculas solúveis em água. As proteínas transportadoras transportam moléculas insolúveis em água.

As proteínas do canal não requerem energia, enquanto as proteínas transportadoras requerem energia.

As proteínas do canal criam passagens cheias de água para pequenas moléculas que não se ligam à proteína. As proteínas transportadoras transportam moléculas maiores ligando-se a elas.

As proteínas do canal transportam apenas moléculas muito pequenas. As proteínas transportadoras transportam macromoléculas.

As proteínas do canal criam passagens cheias de água para pequenas moléculas que não se ligam à proteína. As proteínas transportadoras transportam moléculas maiores ligando-se a elas. 146

Que propriedades uma molécula deve ter para passar através de uma membrana celular por difusão simples?

Eles devem ser polares e iônicos.

Eles devem ser pequenos e / ou lipofílicos.

A temperatura deve ser alta o suficiente para aumentar a velocidade da molécula, de forma que ela tenha força suficiente para atravessar a membrana.

Eles devem ser capazes de mudar de forma para passar entre as moléculas de lipídios da membrana.
Figura Essentials: uma aplicação de osmolaridade e tonicidade

Eles devem ser pequenos e / ou lipofílicos. 165

Qual das afirmações a seguir descreve corretamente a relação entre o líquido intracelular (LIC) e o líquido extracelular (LEC)?

Todos os conteúdos da CIF são prontamente trocados com os conteúdos do ECF.

A concentração total de soluto difere no LEC em comparação com a CIF.

A ICF e o LEC estão em equilíbrio químico.

Os tipos de solutos e sua distribuição entre a CIF e o LEC não são os mesmos.

Os tipos de solutos e sua distribuição entre a CIF e o LEC não são os mesmos. 130

Uma solução contendo:
Qual das seguintes condições abaixo tem a osmolaridade mais alta?

5 mOsm de potássio (K +) e 3 mOsm de sódio (Na +)

3 mOsm de sódio (Na +) e 4 mOsm de cloreto (Cl-)

5 mOsm de potássio (K +) e 3 mOsm de sódio (Na +)

Você preparou um copo contendo duas membranas permeáveis ​​apenas à água. Este copo tem três compartimentos separados, cada um contendo as seguintes osmolaridades: Como você descreveria a osmolaridade do compartimento A em relação ao compartimento B?

A. 10 Osmol / L
B. 13 Osmol / L
C. 7 Osmol / L

O compartimento A é hiposomótico em relação ao compartimento B.

O compartimento A é isosmótico ao compartimento B.

O compartimento A é hiperosmótico em relação ao compartimento B.

O compartimento A é hiposomótico em relação ao compartimento B.

Usando o mesmo cenário da Parte E, como você descreveria a osmolaridade do compartimento B em relação ao compartimento C?
A. 10 Osmol / L
B. 13 Osmol / L
C. 7 Osmol / L.

O compartimento B é hiposomótico em relação ao compartimento C.

O compartimento B é isosmótico ao compartimento C.

O compartimento B é hiperosmótico em relação ao compartimento C.

O compartimento B é hiperosmótico em relação ao compartimento C.

Você tem uma concentração corporal total de 900 mosmol dissolvidos em 3 litros de solução. Se você adicionasse 0,5 litros de uma solução com 150 mosmol de NaCl ao corpo, qual seria a nova concentração corporal total?

300 mOsM A repartição: 900mosmol / 3L = 300mOsM 150 mosmol / 0,5L = 300mOsM

As proteínas do canal que podem ser abertas ou fechadas são chamadas de ____ canais.

Os receptores de membrana estão envolvidos em vários tipos de sinalização celular. Alguns receptores de membrana funcionam como canais _____.

As membranas celulares são feitas principalmente de _____ moléculas.

Que tipo de transportador de membrana seria ativado por um potencial de ação?

Um canal quimicamente fechado

O que acontecerá com as células de um paciente que recebe uma solução intravenosa isosmótica aos fluidos intracelulares?

A pergunta não pode ser respondida com certeza sem conhecer a identidade dos solutos presentes na solução IV.

As células encolherão porque as soluções isosmóticas são hipertônicas.

As células manterão sua forma normal, porque as soluções isosmóticas não resultam em nenhuma mudança na concentração de água.

As células incham, porque as soluções isosmóticas são hipotônicas.

A pergunta não pode ser respondida com certeza sem conhecer a identidade dos solutos presentes na solução IV.

O potencial de membrana da maioria das células ________.

determinado principalmente pelo sódio

resulta em uma carga elétrica negativa líquida no corpo

é negativo, exceto quando há uma mudança na permeabilidade da membrana aos íons.

é negativo, exceto quando há uma mudança na permeabilidade da membrana aos íons.

O que acontecerá se a solução A (solução de 500ml contendo 400mosmol / L de soluto não penetrante) for separada por uma membrana biológica da solução B (solução de 4L contendo 600mosmol / L de soluto não penetrante)?

O volume de B aumentará.

O volume de A aumentará.

Não haverá alteração do volume líquido.

O soluto fluirá da solução B para a solução A.

O volume de B aumentará.

Que tipo de transporte de membrana geralmente requer que a molécula transportada se dissolva na membrana lipídica?

A permeabilidade de uma membrana a uma molécula particular está relacionada a duas variáveis. Com quais duas variáveis ​​ele está relacionado e qual é a relação?

É diretamente proporcional à solubilidade lipídica e à velocidade molecular.

É indiretamente proporcional ao tamanho e forma molecular.

É indiretamente proporcional ao quadrado da distância de difusão e diretamente proporcional à temperatura.

É diretamente proporcional à solubilidade lipídica e inversamente proporcional ao tamanho da molécula.

É diretamente proporcional à solubilidade lipídica e inversamente proporcional ao tamanho da molécula.

Quais proteínas de membrana ligam ligantes e desencadeiam outro evento de membrana?

Onde está localizada a maior parte da água do corpo?

Lúmen do trato digestivo e urinário

Qual das afirmações a seguir faz uma distinção precisa entre diabetes tipo 1 e tipo 2?

Ambos são caracterizados pela incapacidade de produzir insulina.

O diabetes tipo 1 é caracterizado por altos níveis de insulina, enquanto o diabetes tipo 2 é caracterizado por baixos níveis de insulina.

O diabetes tipo 1 ocorre quando as células do pâncreas param de produzir insulina, enquanto o diabetes tipo 2 ocorre quando as células não são mais sensíveis à insulina.

Ambos são caracterizados por níveis normais de insulina, mas as células do corpo não respondem mais ao hormônio.

O diabetes tipo 1 ocorre quando as células do pâncreas param de produzir insulina, enquanto o diabetes tipo 2 ocorre quando as células não são mais sensíveis à insulina.

Se você der a um paciente que desenvolveu diabetes recentemente uma injeção de insulina e os níveis de glicose no sangue não mudarem, que tipo de diabetes ele provavelmente tem?

É possível que eles pudessem ter qualquer um.

Não há informações suficientes para contar.

O nível alto de glicose no sangue de Marvin e # 8217 é a causa direta de preocupação expressa pela enfermeira?

sim. O corpo nunca deve ter um alto nível de glicose no sangue.

Não. Os níveis de glicose no sangue estão sempre altos no corpo e, portanto, não devem ser motivo de preocupação.

Não. A glicose no sangue normalmente aumenta após uma refeição. O fato de estar alta em jejum sugere um problema com os controles homeostáticos.

sim. Acredita-se que os níveis elevados de glicose sejam tóxicos para todas as células do corpo.

Não. A glicose no sangue normalmente aumenta após uma refeição. O fato de estar alta em jejum sugere um problema com os controles homeostáticos.

Se os níveis de glicose estiverem baixos, como você preveria a ativação da célula beta e a alteração da liberação de insulina?

Um determinado hormônio afeta ________.

apenas células-alvo específicas, porque as células não-alvo carecem dos receptores apropriados

todas as células do corpo, mas diferentes tipos de células produzem diferentes respostas ao hormônio

todas as células do corpo, porque os hormônios são secretados no sangue, que é então transportado para todos os lugares

apenas células-alvo específicas, porque os hormônios são entregues apenas a essas células

apenas células-alvo específicas, porque as células não-alvo carecem dos receptores apropriados

Moléculas de sinal extracelular também são chamadas

A conversão de um sinal extracelular em um intracelular é chamada

As enzimas amplificadoras produzem

A administração de ibuprofeno pode diminuir a dor. Por que esse inibidor de COX-2 teria esse efeito?

Ele bloqueia a produção de prostaglandinas.

Aumenta a produção de tromboxanos.

Isso inibiria a atividade da lipoxigenase.

Ele bloqueia a produção de leucotrienos.

Ele bloqueia a produção de prostaglandinas.

Família eicosanóide. Moléculas que regulam os sistemas fisiológicos.

O neurotransmissor norepinefrina ________.

faz com que alguns vasos sanguíneos se dilatem e outros se contraiam, porque diferentes vasos têm diferentes receptores para norepinefrina

tem efeitos opostos aos da epinefrina neuro-hormona

afeta todos os vasos sanguíneos da mesma maneira, porque a resposta de um alvo é específica para o neurotransmissor

afeta todos os vasos sanguíneos da mesma maneira, porque todos os vasos sanguíneos têm apenas um tipo de receptor de norepinefrina

faz com que alguns vasos sanguíneos se dilatem e outros se contraiam, porque diferentes vasos têm diferentes receptores para norepinefrina

Qual das alternativas a seguir NÃO é um meio pelo qual as vias de sinal celular são normalmente interrompidas?

O sinal é interrompido pela ligação de uma molécula inativadora à molécula de sinal.

A molécula de sinal extracelular pode ser transportada para longe do receptor.

A molécula de sinal pode ser bombeada para fora da célula ou para o armazenamento.

A molécula de sinal extracelular pode ser degradada.

O sinal é interrompido pela ligação de uma molécula inativadora à molécula de sinal.

Os receptores alfa-adrenérgicos têm maior afinidade pela norepinefrina do que pela epinefrina. Os receptores beta-adrenérgicos têm maior afinidade pela epinefrina do que pela norepinefrina. Que conceito sobre a função do receptor essas declarações refletem?

Qual das alternativas a seguir é o melhor exemplo de antagonista?

O atenolol é um medicamento que se liga aos receptores β1-adrenérgicos, reduzindo a pressão arterial.

A epinefrina e a norepinefrina se ligam a receptores α e β-adrenérgicos, mas com afinidades diferentes.

O glucagon se liga ao receptor do glucagon (um receptor acoplado à proteína G) e causa a liberação de glicose dos hepatócitos.

A serotonina se liga ao receptor 5-HT e ativa a fosfolipase C, mas não a fosfolipase A2.

Atenolol é uma droga que se liga aos receptores β1-adrenérgicos reduzindo a pressão arterial

Quais são os 6 componentes básicos de uma via reflexa?

Resposta do sinal de saída do integrador do sinal de entrada do sensor

Cite os 7 estágios de um caminho de reflexo

1. Estímulo 2. Sensor 3. Sinal aferente 4. Integrador 5. Sinal eferente 6. Efetor 7. Resposta

Descreva a função de um neurônio aferente.

para liberar neuro-hormônios no sistema circulatório

para fornecer informações sobre a variável fisiológica ao integrador

para liberar neurotransmissores em um órgão

para entregar informações ao tecido alvo

para fornecer informações sobre a variável fisiológica ao integrador

Uma via endócrina simples incluirá qual das seguintes opções?

sensor de tecido alvo hormônio clássico órgão endócrino

Qual das alternativas a seguir melhor descreve o papel dos órgãos endócrinos nas vias reflexas simples e complexas?

para funcionar como um sensor e integrador

para entregar informações sobre o estímulo ao cérebro

para liberar neuro-hormônios no sistema circulatório

para funcionar como um sensor e integrador

Neurônios especializados no cérebro respondem a mudanças na osmolaridade do sangue (concentração de soluto). Quando a osmolaridade do sangue sai da faixa homeostática, esses neurônios liberam um neurotransmissor que atua sobre os neurônios da hipófise posterior. Quando estimulados, os neurônios da hipófise posterior liberam uma substância química diferente que viaja pelo sistema circulatório até os rins. Como você classificaria este tipo de reflexo simples?

Para evitar danos devido ao alongamento excessivo, os músculos esqueléticos contêm sensores especializados. À medida que um músculo se alonga, as informações desses sensores são enviadas por meio de neurônios aferentes para a medula espinhal, onde as informações são integradas. Após a integração estar completa, um sinal de saída é enviado via neurônios eferentes para o músculo, evitando que ele seja alongado ainda mais. Este é um exemplo de que tipo de via reflexa?

1. A gastrina estimula a célula parietal
2. A célula parietal libera HCL
3. Neurônios Effernt estimulam a célula G
4. Refeição contendo proteína entra no estômago
5. A célula G libera gastrina na circulação
6. Neurônios aferentes enviam informações para o sistema nervoso no revestimento do intestino

Identifique o papel da célula G no revestimento do intestino.

Na sequência de eventos mapeados na Parte I, o que é resposta?

liberação de gastrina da célula G

entrega de informações sensoriais ao sistema nervoso do intestino

entrada de alimentos contendo proteínas no estômago

liberação de ácido clorídrico pela célula parietal

liberação de ácido clorídrico pela célula parietal

Qual é o melhor exemplo de um primeiro mensageiro?

Na +, que se liga à bomba Na + / K + ATP e é ativamente transportado para fora da célula em troca de K +.

Distrofina, que se associa aos costâmeros para transmitir a força de contração muscular para a matriz extracelular.

Miosina, que se liga à actina e causa contração muscular.

Insulina, que faz com que a célula-alvo absorva glicose do sangue.

Insulina, que faz com que a célula-alvo absorva glicose do sangue.

O que determina quais células atuam como alvos para sinais endócrinos?

Aqueles com receptores específicos para a molécula de sinalização.

Aqueles na mesma área que as células que liberam o hormônio.

Células derivadas do mesmo tecido embrionário do órgão endócrino.

Aqueles com alta densidade de CAMs.

Aqueles com receptores específicos para a molécula de sinalização.

Qual forma de comunicação célula a célula usa a transferência direta de sinais elétricos e químicos?

Sinalização dependente de contato

As respostas intracelulares mais rápidas aos sinais resultam da ativação de receptores que também são ________.

Qual gás também é uma molécula de sinalização parácrina?

Comparado aos reflexos endócrinos, reflexos neurais ________.

respondem rapidamente e são mais duradouros

respondem devagar e são muito breves

respondem lentamente, mas são mais duradouros

respondem rapidamente, mas são muito breves

respondem rapidamente, mas são muito breves

Qual molécula do sistema de transdução de sinal GPCR-adenilil ciclase fosforila proteínas para criar a resposta celular?

O hipotálamo detecta a temperatura do sangue por meio de termorreceptores. Quando a temperatura do sangue começa a cair, o hipotálamo libera um hormônio, TRH, que estimula a liberação de TSH pela glândula pituitária anterior. O TSH faz com que a glândula tireoide libere o hormônio tireoidiano (HT). O TH causa um aumento na temperatura corporal, o que faz com que o hipotálamo pare de liberar TRH. Nesse ciclo de resposta reflexa, qual tecido atua como centro integrador?

O transporte ativo de moléculas através das membranas requer ATP porque ________.

as moléculas são movidas contra o gradiente de concentração (para cima)

mais de uma molécula é transportada por vez

a proteína de transporte se move ou tem portas móveis

as moléculas transportadas não são solúveis na membrana lipídica

as moléculas são movidas contra o gradiente de concentração (para cima)

O tempo necessário para que as moléculas em uma solução se movam de A para B é proporcional ao quadrado da distância de A para B. Que propriedade de difusão esse princípio explica?

A difusão é rápida em distâncias curtas, mas lenta em distâncias mais longas.

A difusão está inversamente relacionada ao peso molecular e ao tamanho.

A taxa de difusão depende do gradiente de concentração da molécula.

A taxa de difusão é diretamente proporcional à distância.

A difusão é rápida em distâncias curtas, mas lenta em distâncias mais longas.

Os canais de íons podem ser abertos ou fechados por meio de três mecanismos de transdução de sinal. Dois deles são sinais extracelulares e segundos mensageiros. Qual é o terceiro mecanismo para abrir ou fechar canais iônicos?

Permeabilidade da membrana alterada para Ca2 +

Que característica específica uma molécula sinalizadora deve ter para se ligar a um receptor citosólico ou nuclear?

Deve ser um ativador de gene.

Deve ser transportado ativamente através da membrana.

Deve ser lipofílico e capaz de se difundir através da membrana plasmática.

Deve conter polaridade significativa para permitir a associação com seu receptor.

Deve ser lipofílico e capaz de se difundir através da membrana plasmática.

Por que o potencial de membrana em repouso (Vm) é de aproximadamente & # 8211 70 mV para a maioria das células?

A maioria das membranas é 40 vezes mais permeável ao K + do que ao Na +.

A maioria das membranas é 10 vezes mais permeável ao Na + do que ao K +.

A grande concentração de proteínas no espaço intersticial retira Na + da célula, tornando-a carregada negativamente.

A maioria das células contém uma grande concentração de Cl, tornando-as carregadas negativamente.

A maioria das membranas é 40 vezes mais permeável ao K + do que ao Na +.

O potencial de membrana da maioria das células ________.

determinado principalmente pelo sódio

resulta em uma carga elétrica negativa líquida no corpo

é negativo, exceto quando há uma mudança na permeabilidade da membrana aos íons

é negativo, exceto quando há uma mudança na permeabilidade da membrana aos íons

Feedback negativo em loops reflexos ________.

é & quotnegativo & quot porque se opõe à homeostase

é responsável por desencadear a resposta ao estímulo

é raro comparado ao feedback positivo

é comum porque promove a homeostase

é comum porque promove a homeostase

O íon que controla a maior variedade de atividades intracelulares é ________.

As moléculas de sinal que se degradam mais rapidamente, resultando em efeitos muito breves, são ________.

gases como óxido nítrico

gases como óxido nítrico

Quais são os segundos mensageiros no sistema de transdução de sinal GPCR-fosfolipase C?

Trifosfato de inositol e diacilglicerol

Trifosfato de inositol e diacilglicerol

Qual dos seguintes hormônios tem receptores intracelulares?

Qual é o mecanismo de ação dos hormônios lipossolúveis?

aumento das proteínas quinases

fosforilação de proteínas intracelulares

ativação de genes, o que aumenta a síntese de proteínas na célula

ativação de genes, o que aumenta a síntese de proteínas na célula 215

Depois que um hormônio lipossolúvel se liga ao seu receptor intracelular, o que o complexo hormonal faz?

ativa uma proteína quinase

altera diretamente a síntese de proteínas no ribossomo

atua como um fator de transcrição e se liga ao DNA, ativando um gene

atua como um fator de transcrição e se liga ao DNA, ativando um gene

Qual receptor de hormônio & # 8217s está sempre ligado ao DNA, mesmo quando o receptor está vazio?

O que impede que os receptores intracelulares se liguem ao DNA antes que um hormônio se ligue ao receptor?

Os receptores não podem entrar no núcleo até que o hormônio se ligue a ele.

proteínas chaperonas (chaperoninas)

O que distingue um hormônio de outras moléculas de sinalização, como citocinas ou moléculas de sinalização parácrinas ou autócrinas?

Os hormônios são secretados na corrente sanguínea.

Os hormônios agem quando estão em altas concentrações.

Os hormônios são nucleotídeos, enquanto outros sinais são peptídeos ou lipídios.

Os hormônios se ligam a receptores na superfície celular.

Os hormônios são secretados na corrente sanguínea. Os hormônios agem quando estão em altas concentrações. *** Não, eles agem em níveis baixos []. Os hormônios são nucleotídeos, enquanto outros sinais são peptídeos ou lipídeos. *** NO & # 8211 a maioria dos hormônios são peptídeos e proteínas. Os hormônios se ligam a receptores na superfície celular. *** NO & # 8211 cortisol é um hormônio que possui receptores intracelulares

Um novo hormônio é descoberto. A análise de sua síntese sugere que ele é sintetizado sob demanda e tem uma meia-vida longa na corrente sanguínea uma vez que é liberado. Parece ativar a transcrição do gene em suas células-alvo, embora nenhum receptor de superfície celular possa ser identificado. Que tipo de hormônio é mais provável que seja?

Uma catecolamina *** As catecolaminas são neuro-hormônios. Eles se ligam a receptores de membrana como os hormônios peptídicos. Também têm meia-vida curta Um hormônio da tireoide *** Também se comportam como hormônios esteróides, mas têm meia-vida curta A peptídeo *** Os hormônios peptídicos precisam de receptores de membrana para entrar. Esteróide 214 de meia-vida curta

Quando o feedback negativo pode falhar em regular a produção de hormônios, e como isso afetaria a secreção de hormônios?

Uma patologia na glândula endócrina pode impedir que o feedback negativo funcione, resultando em hipossecreção.

O feedback negativo pode causar regulação negativa dos receptores nas células-alvo, resultando em hipossecreção.

Uma patologia na glândula endócrina pode impedir que o feedback negativo funcione, resultando em hipersecreção.

O feedback negativo pode desativar os receptores nas células-alvo, diminuindo sua resposta aos hormônios e fazendo com que ainda mais hormônio seja secretado.

Uma patologia na glândula endócrina pode impedir que o feedback negativo funcione, resultando em hipersecreção.

A norepinefrina e a epinefrina causam um aumento na frequência cardíaca (FC) e no volume sistólico (VS), que é a quantidade de sangue bombeada durante cada batimento cardíaco, mas o efeito é intensificado quando o hormônio tireoidiano (HT) também está presente. Estranhamente, o TH tem pouco efeito sobre o RH e o VS sozinho. Como é chamado o efeito do TH no HR e no SV?

A maioria dos hormônios amina é derivada de qual fonte?

Grupos de amina de livre circulação

Qual é o papel do hipotálamo em relação à liberação de hormônios e função endócrina?

para liberar hormônios tróficos que estimulam a hipófise anterior

para liberar hormônios clássicos para entrega aos tecidos sistêmicos

para liberar hormônios tróficos que atuam no tecido nervoso do cérebro

para liberar hormônios clássicos que inibem a liberação de hormônios da hipófise anterior

para liberar hormônios tróficos que estimulam a pituitária anterior 223

Que perda de função ocorreria se você rompesse a conexão entre o hipotálamo e a hipófise anterior?

Não haveria perda de função.

O sistema portal carregaria hormônios trópicos do hipotálamo para a pituitária anterior em uma taxa acelerada.

A pituitária anterior não libera hormônios em resposta à estimulação do hormônio trófico.

Não haveria mais liberação de hormônios tróficos do hipotálamo.

Todas as três perdas de função listadas acima ocorreriam se você cortasse a conexão entre o hipotálamo e a hipófise anterior.

A pituitária anterior não libera hormônios em resposta à estimulação do hormônio trófico.

Como você classificaria o tipo de produto químico liberado pela hipófise posterior (por exemplo, hormônio clássico, neurotransmissor etc.)?

Quais dos seguintes itens são liberados pela hipófise posterior?
Selecione tudo que se aplica.

Vasopressina 219 Oxitocina 219

Onde são produzidos os neuro-hormônios liberados pela hipófise posterior?

pela neuroglia localizada no final da hipófise posterior

no axônio terminal dos neurônios que se projetam do hipotálamo até o infundíbulo

pelas células endócrinas localizadas dentro da hipófise posterior

nos corpos celulares neuronais encontrados no hipotálamo

nos corpos celulares neuronais encontrados no hipotálamo 219

A Sra. Johnson vai visitar seu médico por causa de alguns problemas de saúde que ela tem tido. Um dos muitos testes que foram feitos na Sra. Johnson revelou que ela não tinha concentrações circulantes de vasopressina. O médico faz uma análise mais aprofundada do hipotálamo e da hipófise posterior para ver o que pode estar causando o problema. Preveja qual das seguintes opções pode explicar a condição da Sra. Johnson & # 8217s.

As células da hipófise posterior que liberam vasopressina são inativas.

Os corpos celulares neuronais no hipotálamo são danificados.

A taxa de fluxo sanguíneo através da hipófise posterior aumentou.

Todas as respostas listadas são explicações possíveis para a observação.

Os corpos celulares neuronais no hipotálamo são danificados.

Qual das seguintes afirmações sobre a hipófise anterior e posterior está correta?

A hipófise anterior é composta de tecido endócrino, enquanto a hipófise posterior é composta de tecido neural.

Ambos são compostos de tecido endócrino.

A hipófise anterior é composta de tecido neural, enquanto a hipófise posterior é composta de tecido endócrino.

Ambos são compostos de tecido neural.

A hipófise anterior é composta de tecido endócrino, enquanto a hipófise posterior é composta de tecido neural.

Qual hormônio trópico estimula o cortisol da glândula adrenal?

hormônio estimulador da tireóide (TSH)

hormônio luteinizante (LH) e hormônio folículo estimulante (FSH)

hormônio adrenocorticotrófico (ACTH)

hormônio adrenocorticotrófico (ACTH)

Qual é a função dos neurônios hipotalâmicos ventrais?

controlar a secreção do hormônio estimulador da tireoide (TSH)

controlar a secreção de ocitocina

controlar a secreção do hormônio antidiurético (ADH)

controlar a secreção de hormônios da tireoide

controlar a secreção do hormônio estimulador da tireoide (TSH)

Fatores de crescimento semelhantes à insulina (IGFs) são hormônios intermediários estimulados por quais dos seguintes hormônios?

GH (hormônio do crescimento) ** GH estimula o fígado a liberar IGF-1 **

Qual dos seguintes hormônios é regulado por um reflexo neuroendócrino ("abatimento")?

Onde é sintetizado o hormônio antidiurético (ADH), também conhecido como vasopressina?

Qual é o fator regulador mais importante que controla os níveis circulantes do hormônio tireoidiano?

hormônio estimulador da tireoide (TSH)

Hormônio liberador de tireotropina (TRH)

um ritmo circadiano de liberação

Se a liberação do hormônio tireoidiano (HT) fosse regulada por um sistema de feedback negativo de alça longa, onde estariam as células-alvo às quais os HT se ligariam para inibir a via?

Que tipo de hormônio se liga aos receptores localizados na membrana celular?

hormônios lipossolúveis, como hormônios da tireoide e cortisol

hormônios solúveis em água, como insulina e epinefrina

hormônios solúveis em água, como insulina e epinefrina

Qual substância intracelular degrada o AMPc, inativando assim a resposta a um hormônio?

Os hormônios do fator de crescimento, como a insulina, se ligam a que tipo de receptor?

receptores de tirosina quinase

receptores de tirosina quinase

Qual é a ordem correta de eventos para os hormônios que ativam as proteínas Gs?

ativação da proteína G, ligação de GTP, ativação de adenilato ciclase, conversão de ATP em cAMP

ativação da proteína G, ligação de GTP, ativação de fosfolipase C, ativação de DAG e IP3

ativação de uma proteína G, receptor de tirosina quinase, fosforilação de proteínas intracelulares

ativação da proteína G, ligação de GTP, ativação de adenilato ciclase, conversão de ATP em cAMP

Qual segundo mensageiro causa a liberação de cálcio do retículo endoplasmático?

Qual dos seguintes receptores adrenérgicos aumenta os níveis de cAMP?

O potencial de membrana da maioria das células ________.

determinado principalmente pelo sódio

resulta em uma carga elétrica negativa líquida no corpo

é negativo, exceto quando há uma mudança na permeabilidade da membrana aos íons

é negativo, exceto quando há uma mudança na permeabilidade da membrana aos íons

Por que o potencial de membrana em repouso (Vm) é de aproximadamente & # 8211 70 mV para a maioria das células?

A maioria das membranas é 10 vezes mais permeável ao Na + do que ao K +.

A grande concentração de proteínas no espaço intersticial retira Na + da célula, tornando-a carregada negativamente.

A maioria das células contém uma grande concentração de Cl, tornando-as carregadas negativamente.

A maioria das membranas é 40 vezes mais permeável ao K + do que ao Na +.

A maioria das membranas é 40 vezes mais permeável ao K + do que ao Na +.

Os sistemas nervosos simpático e parassimpático são divisões de qual sistema?

Sistema nervoso motor somático

A parte do neurônio que recebe a maioria dos sinais de entrada é ________.

Qual célula da glia produz mielina no sistema nervoso central?

Os íons são desigualmente distribuídos pela membrana plasmática de todas as células. Esta distribuição de íons cria uma diferença de potencial elétrico através da membrana. Qual é o nome dado a essa diferença de potencial?

Potencial de membrana em repouso (RMP)

Potencial de membrana positivo

Potencial de membrana em repouso (RMP)

Os íons sódio e potássio podem se difundir pelas membranas plasmáticas de todas as células devido à presença de que tipo de canal?

Em média, o potencial de membrana em repouso é -70 mV. O que o sinal e a magnitude desse valor indicam?

A superfície externa da membrana plasmática é muito mais carregada negativamente do que a superfície interna.

A superfície interna da membrana plasmática é muito mais carregada positivamente do que a superfície interna.

A superfície interna da membrana plasmática é muito mais carregada negativamente do que a superfície externa.

Não há diferença de potencial elétrico entre as superfícies interna e externa da membrana plasmática.

A superfície interna da membrana plasmática é muito mais carregada negativamente do que a superfície externa.

A membrana plasmática é muito mais permeável ao K + do que ao Na +. Porque?

Existem muito mais canais de vazamento de K + do que canais de vazamento de Na + na membrana plasmática.

Os canais de cátions ligados ao ligante favorecem um influxo maior de Na + do que de K +.

As bombas de Na + -K + transportam mais K + para as células do que Na + para fora das células.

Existem muito mais canais de K + dependentes de voltagem do que canais de Na + dependentes de voltagem.

Existem muito mais canais de vazamento de K + do que canais de vazamento de Na + na membrana plasmática.

O potencial de repouso da membrana depende de dois fatores que influenciam a magnitude e a direção da difusão de Na + e K + através da membrana plasmática. Identifique esses dois fatores.

A presença de um potencial de membrana em repouso e canais de vazamento

A presença de gradientes de concentração e canais de vazamento

A presença de gradientes de concentração e bombas Na + -K +

A presença de gradientes de concentração e canais dependentes de voltagem

A presença de gradientes de concentração e canais de vazamento

O que impede que os gradientes de Na + e K + se dissipem?

As membranas dos neurônios em repouso são muito permeáveis ​​a _____, mas apenas ligeiramente permeáveis ​​a _____.

Durante a despolarização, qual (is) gradiente (s) move (m) Na + para dentro da célula?

apenas o gradiente químico

apenas o gradiente elétrico

ambos os gradientes elétricos e químicos

Na + não se move para dentro da célula. Na + sai da célula.

ambos os gradientes elétricos e químicos

Qual é o valor do potencial de membrana em repouso para a maioria dos neurônios?

A bomba de Na + -K + transporta ativamente íons de sódio e potássio através da membrana para compensar seu vazamento constante. Em que direção cada íon é bombeado?

O K + é bombeado para fora da célula e o Na + é bombeado para dentro da célula.

Tanto o Na + quanto o K + são bombeados para a célula.

Tanto o Na + quanto o K + são bombeados para fora da célula.

O Na + é bombeado para fora da célula e o K + é bombeado para dentro da célula.

O Na + é bombeado para fora da célula e o K + é bombeado para dentro da célula.

As concentrações de dois íons são mais altas fora da célula.

Na + e A- (proteínas carregadas negativamente)

K + e A- (proteínas carregadas negativamente)

Qual dos seguintes neurônios ou grupos de neurônios NÃO são considerados parte da via eferente?

motor somático
sensorial
parassimpático
simpático

A parte do neurônio que recebe a maioria dos sinais de entrada é ________.

dendrito
corpo celular
soma
axônio

O que o Dr. McKhann observou nas crianças em Pequim e por que essa observação o levou a questionar o diagnóstico original da síndrome de Guillain-Barr & Atilde ©?
Dica 1.
Pense nas vias eferentes e aferentes.

As crianças não eram capazes de se mover, mas tinham funções sensoriais.

As crianças não tinham função sensorial ou motora.

As crianças eram capazes de se mover, mas não tinham função sensorial.

As crianças não eram capazes de se mover, mas tinham funções sensoriais.

Por que a velocidade de condução de um neurônio seria usada para diagnosticar doenças desmielinizantes?
Dica 1.
A mielina envolve o axônio de grandes neurônios motores somáticos.

Em uma doença desmielinizante, a produção de mielina aumenta, o que leva a um aumento na velocidade de condução.

Em uma doença de desmielinização, a mielina é degradada, o que aumenta a velocidade de condução.

Em uma doença desmielinizante, a produção de mielina aumenta, o que leva a uma redução na velocidade de condução.

Em uma doença de desmielinização, a mielina é degradada, o que diminuirá a velocidade de condução.

Em uma doença de desmielinização, a mielina é degradada, o que diminuirá a velocidade de condução.

Se as crianças de Pequim tivessem de fato uma doença desmielinizante, qual teria sido o resultado do teste de velocidade de condução do Dr. McKhann & # 8217s?
Dica 1.
A desmielinização causa perda de mielina.

velocidade de condução aumentada
velocidade de condução diminuída
nenhuma mudança na velocidade de condução

velocidade de condução diminuída

Por que a diminuição da força do potencial de ação observada pelo Dr. McKhann é um problema com axônios e não com mielinização?
Dica 1.
Os axônios propagam potenciais de ação para seus alvos.

Não há ligação conhecida entre o axônio e o potencial de ação.

Porque a membrana axonal contém os canais iônicos necessários para conduzir o potencial de ação.

Porque o axônio contém vesículas sinápticas que viajam rapidamente até seu tecido-alvo.

Porque o diâmetro do axônio determina a velocidade de condução.

Porque a membrana axonal contém os canais iônicos necessários para conduzir o potencial de ação.

O que aconteceria com o potencial de membrana se uma célula de repente se tornasse mais permeável ao Na +?

Hiperpolarizar
Isso inverteria a polaridade.
Repolarizar
Despolarizar

O que acontece se um estímulo graduado tiver força suficiente para atingir o limite na zona de gatilho?

Um potencial de ação ocorre.

A membrana está hiperpolarizada.

A célula se torna mais permeável ao Cl-.

O estímulo graduado se move pela célula mais rapidamente.

Um potencial de ação ocorre.

Quais são as duas propriedades que determinam a velocidade de condução em um neurônio de mamífero?

A resistência ao vazamento da membrana e mielinização

Diâmetro do axônio e a resistência ao vazamento da membrana

A concentração do canal de íons K + dependente de voltagem e o diâmetro do axônio.

Mielinização e concentração do canal de Na + dependente de voltagem

Diâmetro do axônio e a resistência ao vazamento da membrana

Que tipo de receptor se ligaria à acetilcolina e seria encontrado no músculo esquelético?

& szlig-adrenérgico
Receptores NMDA
Colinérgico nicotínico
Colinérgico muscarínico

Qual das alternativas a seguir NÃO faria com que o potencial de membrana mudasse de -70 mV para +30 mV?

Íons de sódio entrando na célula.
Íons de cálcio entrando na célula.
Íons cloreto saindo da célula.
Íons de potássio deixando a célula.

Íons de potássio deixando a célula.

Onde se origina a maioria dos potenciais de ação?

Dica 1. Partes de um neurônio
A maior parte da entrada de um neurônio é para o corpo celular e os dendritos. Se um neurônio é excitado até o limiar, um potencial de ação será gerado na primeira parte do axônio. Identifique esta parte.

axônio terminal
Nódulos de Ranvier
Segmento inicial
Corpo celular

O que abre primeiro em resposta a um estímulo de limiar?

Dica 1. Canais controlados por tensão
Os potenciais de ação ocorrem em áreas da membrana plasmática densamente povoadas por canais iônicos dependentes de voltagem ou sensíveis à voltagem. Qual tipo de canal controlado por voltagem é o mais rápido para abrir em resposta a um estímulo de limiar?

Canais K + dependentes de tensão
Canais de cátions ligados por ligante
Canais Cl- dependentes de ligante
Canais de Na + dependentes de voltagem

O que caracteriza a despolarização, a primeira fase do potencial de ação?
Dica 1. Potencial de membrana em repouso
Um potencial de membrana em repouso (RMP) é exibido por todas as células e é causado por uma distribuição desigual de íons através da membrana plasmática. Para medir o RMP, um eletrodo de referência é colocado próximo à superfície externa da membrana plasmática e um eletrodo de registro é colocado próximo à superfície interna. O valor registrado é sempre negativo. Assim, a superfície interna da membrana plasmática é polarizada para um valor negativo em repouso.

O potencial da membrana muda para um valor menos negativo (mas não positivo).

O potencial da membrana muda de um valor negativo para um valor positivo.

O potencial da membrana atinge um valor limite e retorna ao estado de repouso.

O potencial da membrana muda para um valor muito mais negativo.

O potencial da membrana muda de um valor negativo para um valor positivo.

O que caracteriza a repolarização, a segunda fase do potencial de ação?

Assim que a membrana se despolariza para um valor limite de aproximadamente -55 mV, ela se repolariza para seu valor de repouso de -70 mV.

À medida que a membrana se repolariza para um valor negativo, ela vai além do estado de repouso para um valor de -80 mV.

Antes que a membrana tenha a chance de atingir uma voltagem positiva, ela se repolariza para seu valor de repouso negativo de aproximadamente -70 mV.

Assim que a membrana se despolariza para um valor de pico de +30 mV, ela se repolariza para seu valor de repouso negativo de -70 mV.

Assim que a membrana se despolariza para um valor de pico de +30 mV, ela se repolariza para seu valor de repouso negativo de -70 mV. Dica 1. Potencial de membrana em repouso Um potencial de membrana em repouso (RMP) é exibido por todas as células e é causado por uma distribuição desigual de íons através da membrana plasmática. Para medir o RMP, um eletrodo de referência é colocado próximo à superfície externa da membrana plasmática e um eletrodo de registro é colocado próximo à superfície interna. O valor registrado é sempre negativo. Assim, a superfície interna da membrana plasmática é polarizada para um valor negativo em repouso.

Qual evento desencadeia a geração de um potencial de ação?

O potencial de membrana deve despolarizar da voltagem de repouso de -70 mV para seu valor de pico de +30 mV.

O potencial de membrana deve hiperpolarizar da tensão de repouso de -70 mV para o valor mais negativo de -80 mV.

O potencial de membrana deve despolarizar da tensão de repouso de -70 mV para um valor limite de -55 mV.

O potencial de membrana deve retornar ao seu valor de repouso de -70 mV a partir do valor hiperpolarizado de -80 mV.

O potencial de membrana deve despolarizar da tensão de repouso de -70 mV para um valor limite de -55 mV. Dica 1. Canais dependentes de voltagem Os potenciais de ação ocorrem em áreas da membrana plasmática densamente povoadas por canais de íons dependentes de voltagem ou sensíveis à voltagem. Este tipo de canal abre em resposta à mudança de voltagem.

Qual é a primeira mudança que ocorre em resposta a um estímulo de limiar?

Os canais de Ca2 + dependentes de voltagem mudam de forma e suas portas de ativação se abrem.

Os canais de K + dependentes de voltagem mudam de forma e suas portas de ativação se abrem.

Os canais de Na + dependentes de voltagem mudam de forma e suas comportas de inativação se fecham.

Os canais de Na + dependentes de voltagem mudam de forma e suas portas de ativação se abrem.

Correto
Sim! As portas de ativação dos canais de Na + dependentes de voltagem se abrem muito rapidamente em resposta a estímulos de limiar. As portas de ativação dos canais de K + dependentes de voltagem são comparativamente lentas para abrir.

Os canais de Na + dependentes de voltagem mudam de forma e suas portas de ativação se abrem. Sim correto! As portas de ativação dos canais de Na + dependentes de voltagem se abrem muito rapidamente em resposta a estímulos de limiar. As portas de ativação dos canais de K + dependentes de voltagem são comparativamente lentas para abrir. Dica 1. Canais dependentes de voltagem Os potenciais de ação ocorrem em áreas da membrana plasmática densamente povoadas por canais de íons dependentes de voltagem ou sensíveis à voltagem. Estímulos de limiar causam mudanças conformacionais que abrem esses canais.

Os sistemas nervosos simpático e parassimpático são divisões de qual sistema?

Sistema nervoso central
Sistema nervoso motor somático
Sistema nervoso sensorial
Sistema nervoso autónomo

A maioria dos neurônios tem pelo menos dois processos que se estendem do soma, ou corpo celular. Qual tipo de neurônio possui apenas um processo que se estende do corpo celular?

Um neurônio eferente
Um neurônio pseudounipolar
Um interneurônio
Um neurônio unipolar

Qual célula da glia produz mielina no sistema nervoso central?

Células de Schwann
Células ependimárias
Oligodendrócitos
Astrócitos

Qual das afirmações a seguir descreve melhor o conceito de permeabilidade?

se uma molécula se move ou não através da célula por meio de mecanismos passivos ou ativos

a área de superfície de uma célula e sua relação com a difusão da água

a capacidade de uma molécula de atravessar a membrana celular

a taxa na qual uma molécula atravessa a membrana

a capacidade de uma molécula de atravessar a membrana celular Dica 1. A membrana plasmática A membrana plasmática é definida como uma membrana semipermeável. Isso significa que a membrana é permeável a algumas substâncias, mas não a outras. A natureza química da membrana plasmática contribui para suas propriedades de permeabilidade seletiva. As caudas hidrofóbicas criam um núcleo de gordura que impede que moléculas hidrofílicas e moléculas carregadas entrem na célula. Para que as partículas carregadas ou substâncias hidrofílicas entrem, é necessário um canal de proteína. Dica 2. Taxa na qual as substâncias se movem através da membrana plasmática Para determinar a taxa na qual uma substância se move através da membrana plasmática, usamos a lei de difusão de Fick & # 8217. Esta lei leva em consideração vários parâmetros diferentes associados à membrana plasmática, gradientes de concentração e permeabilidade. Embora as permeabilidades afetem a taxa na qual uma substância pode atravessar a membrana plasmática, esse não é o único parâmetro a ser considerado.

As duas células abaixo são células hipotéticas com uma concentração de 100 mOsm de K + dentro das células e contendo apenas canais de vazamento de K + dentro da membrana. Cada célula é colocada em uma solução diferente contendo diferentes concentrações de K + no fluido extracelular. Qual das duas células abaixo tem maior permeabilidade ao K + e por quê?

A = 300mosmol com 3 canais
B = 50 mosmol com 5 canais

A e B teriam a mesma quantidade de permeabilidade.

A, porque tem um gradiente de concentração maior que B.

B, porque tem mais canais de vazamento de íons para K + do que A.

Não há informações suficientes para contar.

B, porque tem mais canais de vazamento de íons para K + do que A. Dica 1. Íons e a membrana plasmática A membrana plasmática é impermeável aos íons devido às suas cargas. Para que um íon atravesse a membrana plasmática, ele teria que passar por um poro. Esses poros são geralmente formados por proteínas transmembrana que são inseridas na membrana plasmática. As proteínas transmembrana contornam o núcleo lipídico da bicamada, permitindo assim que os íons se movam através da membrana plasmática. Dica 2. Gradientes de concentração e fluxo de íons Embora os gradientes de concentração sejam importantes para a taxa de fluxo de íons, eles não mudarão a permeabilidade. Imagine uma célula que tem uma concentração muito, muito grande de Cl & # 8211 fora da célula em comparação com o interior da célula. Se esta célula não tiver nenhum canal iônico para o Cl & # 8211 e for impermeável ao íon, o gradiente de concentração torna-se irrelevante.

Qual das afirmações a seguir descreve melhor o potencial de membrana em repouso?

as diferenças que existem entre células excitáveis ​​e células não excitáveis

um gradiente de concentração que existe entre os fluidos intracelulares e extracelulares

uma diferença de pressão osmótica que existe entre os fluidos intracelulares e extracelulares

um gradiente elétrico que existe entre os fluidos intracelulares e extracelulares

um gradiente elétrico que existe entre os fluidos intracelular e extracelular Dica 1. O que são células excitáveis ​​versus células não excitáveis? Células excitáveis ​​são aquelas capazes de alterar seus potenciais de membrana para causar a liberação de um neurotransmissor ou a contração do músculo. Por esta razão, as células excitáveis ​​do corpo são neurônios e todos os tipos de músculos. Células não excitáveis ​​são todas as células que não têm a capacidade de alterar seus potenciais de membrana para fornecer uma mudança e / ou comunicação. Dica 2. O que significa quando algo tem potencial? Um potencial ocorre quando há uma diferença entre dois lados ou compartimentos. Há uma diferença de potencial, por exemplo, entre o lado carregado negativamente de uma molécula de água e o lado carregado positivamente da molécula de água.

Observação:
Para que um íon se mova passivamente através da membrana celular, não apenas deve haver um canal para o íon se mover, mas também um gradiente de concentração. Gradientes de concentração são uma forma de energia potencial que permitirá que um íon se mova de uma área de alta concentração para uma área onde sua concentração é baixa.

Indique se o potencial da membrana se torna mais + ou & # 8211

Aumentando [Na +] no ECF
Aumentando [K +] no ECF
Inserindo mais canais de vazamento K +
Removendo canais de vazamento de Na +
Diminuindo [K +] no ECF

Aumentando [Na +] no ECF (+) Aumentando [K +] no ECF (+) Inserindo mais canais de vazamento de K + (-) Removendo canais de vazamento de Na + (-) Diminuindo [K +] no ECF (-)

Dica 1. Mudando a permeabilidade
Você pode alterar a permeabilidade de uma célula para um íon inserindo mais canais de íons ou abrindo canais para um íon específico que normalmente está fechado. Isso resultaria em um aumento do influxo ou aumento do efluxo do íon através da membrana celular.

Dica 2. Alterando gradientes de concentração O potencial de membrana pode ser calculado usando a equação de Goldman-Hodgkin-Katz. Esta equação (veja abaixo) leva em consideração as concentrações, bem como as permeabilidades de vários íons entre os fluidos extracelulares e intracelulares.

Dica 1. Mudanças na permeabilidade
Mudanças na permeabilidade podem ocorrer quando uma célula abre mais canais associados a um íon específico. Este aumento na permeabilidade permitirá que a taxa de difusão de um íon aumente. Enquanto houver uma energia potencial no gradiente de concentração do íon, haverá um movimento líquido para dentro ou para fora da célula.

Dica 2. Concentrações de Na + e K + Na + é um íon que estará mais concentrado no líquido extracelular, enquanto o K + é um íon que está mais concentrado no líquido intracelular. Essas diferenças criam gradientes de concentração para cada íon em direções opostas. O gradiente eletroquímico para Na + favorece o movimento para dentro da célula, enquanto o gradiente eletroquímico para K + favorece o movimento para fora da célula.

Dica 1. Fase de aumento do potencial de ação
Durante a fase ascendente do potencial de ação, o potencial de membrana começa a se tornar mais positivo. Isso se deve à alteração da permeabilidade da célula ao Na +. Ele começa com um estímulo que aumenta a permeabilidade da célula ao Na +, o que aumenta o influxo de Na + na célula. À medida que o Na + se move para dentro da célula, o potencial de membrana flutua de & # 821170mV até + 30mV.

Dica 2. Fase de pós-hiperpolarização A fase de pós-hiperpolarização ocorre devido à funcionalidade dos canais de K + dependentes de voltagem. Esses canais demoram para fechar, o que resultará em um vazamento excessivo de K +. Isso geralmente resultará em um potencial de membrana que é igual ao potencial de equilíbrio de K +.

Dica 1. Causa e efeito dos canais, permeabilidade e fluxo de íons
A abertura e o fechamento dos canais iônicos afetarão diretamente a permeabilidade da célula a esse íon. Este evento deve vir primeiro para que a permeabilidade mude. Tome, por exemplo, uma célula que tem apenas um canal voltado para Na +. Quando esse canal é fechado, a célula não é permeável ao Na +. Uma vez que esse canal é aberto, a célula agora é permeável ao Na + e o íon pode seguir seu gradiente eletroquímico.

Dica 2. O que são potenciais graduados? Potenciais graduados são produzidos quando o corpo celular de um neurônio recebe um estímulo de um receptor ou de outro neurônio. Esses estímulos causam mudanças no potencial de membrana do corpo celular, que então se difundem como ondas em uma lagoa em direção à zona de gatilho do neurônio. Somente se os potenciais graduados se somam a uma despolarização que atinge ou ultrapassa o limiar, a zona de gatilho dispara e o resultado é um potencial de ação.

Dica 1. Mudanças na permeabilidade ao Ca2 +
Não trabalhamos com as mudanças na permeabilidade ao Ca2 +, mas, em vez disso, apenas examinamos os efeitos da permeabilidade ao Na + e K +. As células encontradas no coração, bem como no terminal axônio dos neurônios, dependem da difusão de Ca2 + para funções específicas. O conceito básico é o mesmo. Mudanças na funcionalidade do canal causam mudanças na permeabilidade que resultam em uma mudança na taxa de difusão de íons.

Dica 2. Forma do potencial de ação Todos os potenciais de ação não serão iguais. Isso se deve às diferenças nos tipos de canais iônicos presentes. Embora esse possa ser o caso, a relação entre o canal iônico e as mudanças na permeabilidade são as mesmas em todos os tipos de células e formas de traços de potencial de ação.

Por que Na +, K + e Cl- são os únicos íons considerados na equação GK ao calcular o potencial de membrana em repouso (Vm)?

Esses são os únicos íons aos quais as membranas celulares são permeáveis ​​em repouso.

Esses íons se ligam a receptores que aumentam a carga na membrana.

Apenas esses íons têm carga suficiente para influenciar Vm.

Esses íons são encontrados nas concentrações mais altas dentro da célula.

Esses são os únicos íons aos quais as membranas celulares são permeáveis ​​em repouso.

O que aconteceria ao EK + celular de um paciente se uma enfermeira administrasse acidentalmente uma solução de potássio que fizesse com que a concentração de íon potássio extracelular do paciente aumentasse para 6,01 mM? Considere uma temperatura corporal de 37 ° C.

Seria positivo, 85 mV.

Ele se tornaria menos negativo, -85 mV.

Não teria efeito no EK +. Este é um valor constante e fixo.

Ele se tornaria menos negativo, -85 mV.

Durante um potencial de ação, a ativação dos canais de sódio e potássio dependentes de voltagem ocorre em taxas diferentes. Qual é o efeito dessa diferença no fluxo de íons através da membrana de um axônio?

No início, não há mudança no movimento do íon, então os íons de sódio fluem para fora da célula, seguidos pelos íons de potássio mais tarde.

O K + fluirá para a célula primeiro, seguido pelo Na + fluindo para fora da célula.

Primeiro, os íons de sódio fluem para a célula e, em seguida, os íons de potássio fluem para a célula.

Inicialmente, o Na + flui para a célula, seguido pelo K + fluindo para fora da célula.

Inicialmente, o Na + flui para a célula, seguido pelo K + fluindo para fora da célula.

Em um potencial graduado, qual é o efeito da resistência citoplasmática e do vazamento de corrente?

Mais K + é capaz de entrar na célula, neutralizando os efeitos despolarizantes do Na +.

Menos Na + pode atravessar a membrana em resposta ao estímulo.

A superfície da membrana externa torna-se mais carregada positivamente, causando hiperpolarização.

A força do sinal dentro da célula diminui com a distância.

A força do sinal dentro da célula diminui com a distância.

Por que um potencial de ação é conduzido em apenas uma direção, de uma colina de axônio a um terminal de axônio?

Os canais são progressivamente mais fáceis de abrir ao longo do axônio.

O número de canais iônicos dependentes de voltagem aumenta ao longo do comprimento do axônio.

Os segundos mensageiros ativam os canais sequencialmente.

Os canais da membrana a montante são refratários e não podem abrir.

Os canais da membrana a montante são refratários e não podem abrir.

Qual é a definição de receptor ionotrópico?

Receptor que atua por meio de uma proteína G para ativar um segundo mensageiro quando ligado a seu ligante.

Um receptor que pode ligar íons como ligantes.

Receptor que altera o fluxo de íons quando se liga ao seu ligante.

Receptores que geralmente são constituídos por aglomerados de íons de sódio ou potássio.

Receptor que altera o fluxo de íons quando se liga ao seu ligante.

Um estímulo mais forte para um neurônio resulta em ________.

maiores mudanças de voltagem em potenciais graduados e maior frequência de potenciais de ação produzidos em resposta

mudanças de tensão maiores nos potenciais graduados, mas nenhuma mudança nos potenciais de ação

maiores mudanças de tensão nos potenciais graduados e de ação

maior frequência de potenciais graduados e maiores mudanças de voltagem nos potenciais de ação produzidos em resposta

maiores mudanças de voltagem em potenciais graduados e maior frequência de potenciais de ação produzidos em resposta

Dica 1. Velocidade de condução
Lembre-se de que os axônios podem ser mielinizados ou não mielinizados. A velocidade de condução do potencial de ação é aumentada com a mielina, pois os potenciais de ação são regenerados apenas nos nódulos de Ranvier. Em contraste, os potenciais de ação são regenerados em cada um dos segmentos de um axônio não mielinizado, e a velocidade de condução é reduzida.

Que tipo de condução ocorre nos axônios amielínicos?

Transmissão sináptica
Condução saltatória
Condução elétrica
Condução contínua

Condução contínua Sim! Um potencial de ação é conduzido continuamente ao longo de um axônio amielínico de seu segmento inicial até os terminais do axônio. O termo contínuo se refere ao fato de que o potencial de ação é regenerado quando os canais de Na + dependentes de voltagem se abrem em todos os segmentos consecutivos do axônio, não nos nós de Ranvier.

Um potencial de ação é autorregenerado porque __________.

correntes de repolarização estabelecidas pelo efluxo de Na + fluem pelo axônio e disparam um potencial de ação no próximo segmento

correntes despolarizantes estabelecidas pelo influxo de Na + fluem pelo axônio e disparam um potencial de ação no próximo segmento

correntes de repolarização estabelecidas pelo efluxo de K + fluem pelo axônio e disparam um potencial de ação no próximo segmento

correntes despolarizantes estabelecidas pelo influxo de K + fluem pelo axônio e disparam um potencial de ação no próximo segmento

as correntes despolarizantes estabelecidas pelo influxo de Na + fluem pelo axônio e disparam um potencial de ação no próximo segmento Sim! A difusão do Na + no axônio durante a primeira fase do potencial de ação cria uma corrente despolarizante que traz o próximo segmento, ou nó, do axônio ao limiar. Dica 1. Canais de Na + dependentes de voltagem Um potencial de ação é gerado quando um estímulo abre canais de Na + dependentes de voltagem. O Na + se difunde para o axônio e a membrana plasmática despolariza.

Por que a regeneração do potencial de ação ocorre em uma direção, ao invés de em duas direções?

As portas de inativação dos canais de Na + dependentes de voltagem se fecham no nó, ou segmento, que acaba de disparar um potencial de ação.

As portas de ativação dos canais de K + dependentes de voltagem se abrem no nó, ou segmento, que acabou de despolarizar.

As portas de ativação dos canais de Na + dependentes de voltagem se fecham no nó, ou segmento, que acabou de despolarizar.

As portas de inativação dos canais de K + dependentes de voltagem se fecham no nó, ou segmento, que acabou de disparar um potencial de ação.

As portas de inativação dos canais de Na + dependentes de voltagem se fecham no nó, ou segmento, que acaba de disparar um potencial de ação. Sim! No pico da fase de despolarização do potencial de ação, as comportas de inativação se fecham. Assim, os canais de Na + dependentes de voltagem tornam-se absolutamente refratários a outro estímulo despolarizante. Dica 1. Refratariedade e o canal de Na + controlado por voltagem. Um potencial de ação é iniciado pela abertura de canais de Na + dependentes de voltagem. Correntes despolarizantes estabelecidas pelo influxo do fluxo de Na + em ambas as direções. No entanto, apenas o nó, ou segmento, localizado longe da origem do potencial de ação irá disparar. O nó, ou segmento, localizado mais próximo à origem do potencial de ação não disparará porque é refratário a outro estímulo. Esse fenômeno é causado pelo comportamento do canal de Na + controlado por voltagem.

Qual é a função da bainha de mielina?

A bainha de mielina aumenta a velocidade de condução do potencial de ação do segmento inicial aos terminais do axônio.

A bainha de mielina diminui a velocidade de condução do potencial de ação do segmento inicial aos terminais do axônio.

A bainha de mielina aumenta o isolamento ao longo de todo o comprimento do axônio.

A bainha de mielina diminui a resistência da membrana axonal ao fluxo de carga.

A bainha de mielina aumenta a velocidade de condução do potencial de ação do segmento inicial aos terminais do axônio. Sim! A bainha de mielina aumenta a velocidade de condução por dois mecanismos. Primeiro, a mielina isola o axônio, reduzindo a perda de corrente despolarizante através da membrana plasmática. Em segundo lugar, o isolamento de mielina permite que a voltagem através da membrana mude muito mais rápido. Por causa desses dois mecanismos, a regeneração só precisa acontecer nos nós amplamente espaçados de Ranvier, de modo que o potencial de ação parece aumentar. Dica 1. A bainha de mielina A bainha de mielina consiste em espirais firmemente envolvidas de membrana da célula neuroglial. Os oligodendrócitos mielinizam os axônios no SNC, enquanto as células de Schwann mielinizam os axônios no SNP.

Que mudanças ocorrem nos canais de Na + e K + dependentes de voltagem no pico da despolarização?

As portas de inativação dos canais de Na + dependentes de voltagem se fecham, enquanto as portas de ativação dos canais de K + dependentes de voltagem se abrem.

As portas de inativação dos canais de Na + dependentes de voltagem se fecham, enquanto as portas de inativação dos canais de K + dependentes de voltagem se abrem.

As portas de ativação dos canais de Na + dependentes de voltagem se fecham, enquanto as portas de ativação dos canais de K + dependentes de voltagem se abrem.

As portas de ativação dos canais de Na + dependentes de voltagem se fecham, enquanto as portas de inativação dos canais de K + dependentes de voltagem se abrem.

As portas de inativação dos canais de Na + dependentes de voltagem se fecham, enquanto as portas de ativação dos canais de K + dependentes de voltagem se abrem. Sim correto! O fechamento de canais dependentes de tensão depende do tempo. Normalmente, as portas de inativação dos canais de Na + dependentes de voltagem fecham cerca de um milissegundo após a abertura das portas de ativação. Ao mesmo tempo, as portas de ativação dos canais de K + dependentes de voltagem se abrem. Dica 1. Canais controlados por tensão Os canais controlados por tensão abrem em resposta a mudanças no potencial da membrana. Quando o potencial atinge o limite, os canais de Na + e K + dependentes de voltagem se abrirão. Os canais de Na + dependentes de voltagem abrem rapidamente, enquanto os canais de K + dependentes de voltagem abrem com um ligeiro atraso. Da mesma forma, os canais de Na + dependentes de voltagem fecham rapidamente, enquanto os canais de K + dependentes de voltagem fecham bem devagar.

Em que tipo de axônio a velocidade de condução do potencial de ação será mais rápida?

Axônios mielinizados com o maior diâmetro

Axônios amielínicos com o maior diâmetro

Axônios mielinizados com os menores diâmetros

Axônios amielínicos de menor comprimento

Axônios mielinizados com o maior diâmetro Correto Sim! O grande diâmetro facilita o fluxo da corrente despolarizante através do citoplasma. A bainha de mielina isola os axônios e evita que a corrente vaze pela membrana plasmática. Dica 1. Axônios e velocidade Duas características do axônio influenciam a velocidade de condução: o diâmetro do axônio e a presença de mielina. Diâmetros maiores oferecem menos resistência ao fluxo de corrente dentro do citoplasma. A bainha de mielina isola a membrana plasmática, permitindo que a voltagem mude mais rápido e mais abaixo na membrana. Ambas as características permitem que a corrente de despolarização flua mais longe e mais rápido.

Como um potencial de ação é propagado ao longo de um axônio?

Os estímulos dos potenciais graduados (locais) do soma e dos dendritos despolarizam todo o axônio.

Um efluxo de potássio do potencial de ação atual despolariza a área adjacente.

Um influxo de íons de sódio do potencial de ação atual despolariza a área adjacente.

Um influxo de íons de sódio do potencial de ação atual despolariza a área adjacente. Sim, o influxo de íons sódio despolariza áreas adjacentes, fazendo com que a membrana atinja o limiar e provoque um potencial de ação. Assim, o potencial de ação é regenerado a cada nova área.

Por que o potencial de ação apenas se afasta do corpo celular?
Dica 1.
O que impediria o potencial de ação de retornar ao corpo celular?

O fluxo dos íons de sódio só vai em uma direção - para longe do corpo celular

As áreas que tiveram potencial de ação são refratárias a um novo potencial de ação.

As áreas que tiveram potencial de ação são refratárias a um novo potencial de ação. Sim, os canais de sódio estão inativados na área que acabou de ter o potencial de ação.

A velocidade do potencial de ação é mais rápida em qual dos axônios seguintes?

um pequeno axônio amielínico
um grande axônio amielínico
um pequeno axônio mielinizado

Correto
Sim, a mielinização atua como isolante e o potencial de ação é gerado apenas nos nós de Ranvier. A propagação ao longo dos axônios mielinizados é conhecida como condução saltatória.

um pequeno axônio mielinizado Sim, a mielinização atua como isolamento e o potencial de ação é gerado apenas nos nós de Ranvier. A propagação ao longo dos axônios mielinizados é conhecida como condução saltatória.

Qual fator não contribui para a taxa de transporte transmembrana de glicose?

uma. o número de transportadores de glicose na membrana plasmática

b. a temperatura ambiente

c. a diferença na concentração de glicose nos dois lados da membrana plasmática

d. a quantidade de ATP disponível no citosol

d. a quantidade de ATP disponível no citosol

Uma célula removida do corpo e colocada em água pura irá:

uma. encolher devido a um fluxo líquido de água para fora da célula

b. encolher devido a um fluxo líquido de íons para fora da célula

c. expandir devido a um fluxo líquido de água na célula

d. expandir devido a um fluxo líquido de íons na célula

c. expandir devido a um fluxo líquido de água na célula

A difusão líquida de CO2 através de uma membrana plasmática requer:
uma. nenhuma energia

b. a energia cinética contida nas moléculas de CO2

b. a energia cinética contida nas moléculas de CO2

Qual solução tem a maior osmolaridade? Assuma a ionização completa dos sais.

uma. 150 milimoles de NaCl em 1,0 L de H2O

b. 150 milimoles de albumina (proteína plasmática) em 1,0 L de H2O

c. 75 milimoles de NaCl e 75 milimoles de KCl em 1,0 L de H2O

d. 150 milimoles de MgCl2 em 1,0 L de H2O

d. 150 milimoles de MgCl2 em 1,0 L de H2O

O cachorro do vizinho fugiu e era muito inexperiente para encontrar água por alguns dias. Conforme ela perdia água, ela ficava cada vez mais desidratada. O que está acontecendo fisiologicamente? Os cães não suam muito, portanto, assuma que não há perda de sal pelo suor.

uma. ela está usando quantidades crescentes de ATP para bombear H2O do fluido extracelular de volta para suas células

b. como seu volume de sangue está diminuindo, a osmolaridade de seu plasma está diminuindo

c.para compensar a perda de volume de sangue, mais H2O se moverá por difusão simples nas células

d. o tamanho médio da maioria das células em grande parte de seu corpo está diminuindo à medida que H2O se difunde para fora das células por meio de aquaporinas

d. o tamanho médio da maioria das células em grande parte de seu corpo está diminuindo à medida que H2O se difunde para fora das células por meio de aquaporinas

A membrana plasmática dos terminais dos axônios é, obviamente, composta por uma bicamada lipídica anfipática que atua como uma barreira ao influxo ou efluxo (fluxo para fora da célula) da maioria das moléculas. Qual seria a mudança mais pronunciada no movimento do K + se a resistência da membrana ao K + diminuísse repentinamente?

uma. haveria um aumento no influxo líquido de K + através da membrana plasmática terminal

b. haveria um aumento no efluxo líquido de K + através da membrana plasmática terminal

c. haveria uma diminuição no influxo líquido de K + através da membrana plasmática terminal

d. haveria uma diminuição no efluxo líquido de K + através da membrana plasmática terminal

b. haveria um aumento no efluxo líquido de K + através da membrana plasmática terminal

Qual tem mais probabilidade de cruzar uma membrana plasmática por difusão simples?

uma. ácido graxo
b. proteína
c. glicose
d. Na +

Qual das seguintes comparações é exata?
uma. o transporte ativo primário requer uma proteína de transporte, mas a difusão facilitada não

b. o transporte ativo primário exibe saturação com maiores concentrações de substrato, mas a difusão facilitada não

c. o transporte ativo primário requer a hidrólise de ATP para obter energia, enquanto a difusão facilitada requer apenas a energia armazenada em um gradiente de concentração

d. ambos os mecanismos de difusão facilitada e de transporte ativo primário são capazes de transportar moléculas contra seu gradiente de concentração

e. todos estes estão corretos

c. o transporte ativo primário requer a hidrólise de ATP para obter energia, enquanto a difusão facilitada requer apenas a energia armazenada em um gradiente de concentração

9. Examine o processo de transporte através da membrana plasmática no diagrama. O que você pode concluir?

Linha A = linear
Linha B = curva logística exponencial

uma. linha & quota & quot provavelmente representa difusão facilitada

b. a linha & quotb & quot pode representar difusão facilitada, transporte ativo 1 ° ou transporte ativo 2 °

c. a linha & quotb & quot deve representar o transporte ativo

d. a linha & quotb & quot deve representar difusão facilitada

b. a linha & quotb & quot pode representar difusão facilitada, transporte ativo 1 ° ou transporte ativo 2 °

Você sabia que não há relatos de alguém morrendo de desidratação durante uma maratona? Por outro lado, várias pessoas morreram de intoxicação por água após beberem quantidades excessivas de água durante ou após uma maratona. Vários anos atrás, Jennifer Strange (mãe abaixo) morreu de intoxicação por água após beber litros de água como parte de um concurso de rádio, & quotHold Your Wee for a Wii. & Quot. Qual é uma hipótese sólida para explicar por que ela morreu?

uma. ela esperou tanto para urinar que sua bexiga estourou causando enormes distúrbios homeostáticos

b. a pressão osmótica através da membrana plasmática de seus neurônios era tão grande que suas células cerebrais e o cérebro incharam a um tamanho letal

c. ela diluiu suas concentrações de Na + e / ou K + o suficiente para interromper a sinalização normal no sistema nervoso

d. a água extracelular excessiva extinguiu sua chama vital

Qual compartimento de fluidos corporais tem o menor volume total?

uma. plasma
b. intracelular
c. extracelular
d. intersticial

Qual das alternativas a seguir NÃO é um bom exemplo de homeostase fisiológica em sentido estrito:

uma. os hormônios insulina e glucagon atuam juntos para regular de perto as concentrações de glicose em nosso plasma

b. se a temperatura corporal cair, tentaremos restaurá-la tremendo, mudando os padrões de fluxo sanguíneo e / ou modificações comportamentais

c. nossa concentração corporal total de sal (NaCl) é mantida dentro de uma faixa relativamente estreita pelo rim

d. peixes eurialinos podem viver em H2O com salinidades variáveis; eles são osmoconformadores, o que significa que seus níveis plasmáticos de sal variam diretamente com seu ambiente externo

d. peixes eurialinos podem viver em H2O com salinidades variadas, eles são osmoconformadores, o que significa que seus níveis plasmáticos de sal variam diretamente com seu ambiente externo

É provável que um receptor para um hormônio pequeno e apolar esteja localizado em:

uma. Membrana de plasma
b. Citoplasma
c. Matriz extracelular
d. Mitocôndria

O que aconteceria com o transporte por meio de transportadores ativos secundários se uma célula estivesse sem ATP?

uma. O transporte continuaria por um tempo até que os gradientes de concentração diminuíssem

b. O transporte pararia imediatamente

c. Nada mudaria porque esses transportadores não usam ATP

d. A direção do transporte acabaria por inverter

uma. O transporte continuaria por um tempo até que os gradientes de concentração diminuíssem

No ciclo de atividade da Na + / K + ATPase, quando a afinidade pelo Na + é maior?

uma. Quando os locais de ligação do transportador são expostos ao citosol

b. Quando os locais de ligação do transportador são expostos ao fluido extracelular

c. Quando o GTP se liga ao transportador

d. Depois que o ATP é hidrolisado

uma. Quando os locais de ligação do transportador são expostos ao citosol

Qual das alternativas a seguir NÃO diminuiria a sensibilidade de uma célula-alvo & # 8217s a um hormônio específico?

uma. diminuir o número de receptores hormonais

b. diminuir a quantidade de hormônio liberado pelas células endócrinas

c. fosforilação do receptor levando à dessensibilização

d. diminuir a afinidade do receptor pelo hormônio

b. diminuir a quantidade de hormônio liberado pelas células endócrinas

A cafeína é um antagonista dos receptores A1 da adenosina. Quando as células-alvo da adenosina são repetidamente expostas ao antagonista do receptor de adenosina, é provável que as células aumentem a síntese dos receptores A1 da adenosina e a inserção nas membranas plasmáticas. Qual afirmação sobre esse fenômeno é verdadeira?

uma. é um exemplo de regulação positiva do receptor
b. é um exemplo de regulação negativa do receptor
c. é um exemplo de amplificação de sinal
d. a célula se tornará mais sensível à adenosina

e. a célula se tornará menos sensível à adenosina

f. ambos a e d
g. ambos b e c

Sarah correu a Maratona da Cidade de Nova York em um dia 85 °. Ela perdeu 4 litros de líquido durante a corrida, principalmente na forma de suor, parte da respiração. O suor contém H2O e NaCl. Durante a maratona, ela bebeu 4 litros de H2O pura para repor a H2O perdida. Qual das alternativas a seguir é verdadeira no final da corrida? (3h, 15min)

uma. ela deve ter ficado desidratada durante a maratona, então ela precisa beber vários litros o mais rápido possível

b. Sarah perdeu pouco H2O no geral, mas a osmolaridade de seus fluidos extracelulares aumentou

c. ela gastou muito ATP durante a corrida para bombear H2O de volta para suas células por meio de transporte ativo primário

d. provavelmente seria melhor beber líquidos que contivessem eletrólitos (principalmente NaCl) do que água pura

d. provavelmente seria melhor beber líquidos que contivessem eletrólitos (principalmente NaCl) do que água pura

O que aconteceria com o fluxo de K + em uma célula típica se a resistência da membrana ao fluxo de K + diminuísse repentinamente?

uma. haveria uma diminuição no efluxo líquido de K + através da membrana plasmática

b. haveria um aumento no efluxo líquido de K + através da membrana plasmática

c. haveria um aumento no influxo líquido de K + através da membrana plasmática

d. haveria uma diminuição no influxo líquido de K + através da membrana plasmática

b. haveria um aumento no efluxo líquido de K + através da membrana plasmática

Qual é a via final comum para quase toda a sinalização intracelular mediada pelo segundo mensageiro?

b. mudança no estado de fosforilação de proteínas celulares específicas

c. mudança na expressão do gene

d. mudança no número de receptores na membrana plasmática

b. mudança no estado de fosforilação de proteínas celulares específicas

Sartans são uma classe de medicamentos usados ​​para tratar a hipertensão (pressão alta). Os sartanos podem reduzir a pressão arterial agindo como antagonistas nos receptores da angiotensina II. Preveja / explique como os sartanos podem produzir vasodilatação (aumento do diâmetro dos vasos sanguíneos, isso tende a diminuir a pressão arterial).

uma. sartans se ligam e ativam os receptores de Ang II - os receptores de Ang II ativados, em seguida, bloqueiam a ativação das proteínas G

b. sartans ligam-se aos receptores Ang II com maior afinidade do que Ang II, o que impede que Ang II se ligue e ative os receptores Ang II

c. A angiotensina II normalmente deve causar vasoconstrição (estreitamento do lúmen do vaso sanguíneo)

d. Angiotensina II normalmente causa vasodilatação

Dê uma olhada nos dois desenhos abaixo que representam a sinalização de hormônios por meio de receptores acoplados à proteína G. Qual afirmação sobre as vias é FALSA?

uma. em ambos os casos, o receptor ativado ativa uma proteína G

b. em ambos os casos, a proteína G ativada se dissocia em subunidades alfa e beta Y
c. em ambos os casos, a subunidade alfa da proteína G tem atividade GTPase intrínseca para encerrar a sinalização

d. em ambos os casos, uma molécula de GTP é ligada à subunidade alfa ativada da proteína G

e. em ambos os casos, a enzima ligada à membrana amplifica o sinal

f. em ambos os casos, a via leva à fosforilação de proteínas celulares específicas

g. em ambos os casos, o resultado final é a produção de cAMP

g. em ambos os casos, o resultado final é a produção de cAMP

Em que tipo de células as Na + / K + ATPases são encontradas?

uma. animal, mas não células vegetais
b. apenas neurônios e células musculares
c. virtualmente todas as células
d. apenas neurônios

Os íons NÃO atravessam a membrana plasmática das células por qual processo?

uma. difusão simples
b. canais iônicos dependentes de voltagem
c. canais de íons controlados por ligante
d. transporte Ativo
e. transporte mediado por transportadora

Observe este diagrama de ligação do ligante a um receptor. O que você pode dizer olhando para isso?

(A e B são curvas exponenciais logísticas. A tem uma curva ligeiramente mais alta do que B.)

uma. O ligando A tem uma afinidade maior para o receptor do que o ligante B

b. O ligando A tem uma afinidade mais baixa para o receptor do que o ligante B

c. Existem mais locais de ligação para o ligando A do que para o ligando B

d. O ligando A é um agonista e o ligando B é um antagonista.

uma. O ligando A tem uma afinidade maior para o receptor do que o ligante B

Examine esta equação. Qual afirmação é FALSA?

uma. A energia armazenada em um gradiente de concentração depende da temperatura

b. Se [X] fora = [X] dentro da célula, não há força motriz para difusão

c. Um gradiente de concentração tem o potencial de funcionar sem entrada de energia adicional

d. Se o [X] dentro for maior do que [X] fora da célula, não há energia para difusão

d. Se o [X] dentro for maior do que [X] fora da célula, não há energia para difusão

A morte por injeção em muitos estados envolve a administração de uma dose letal de um anestésico, seguida por uma dose letal de um agente paralisante, seguida por uma dose letal de KCl. No caso improvável de que um indivíduo ainda estivesse vivo após as duas primeiras injeções, a injeção de KCl pararia o coração. Eu quero saber porque. Suponha que o KCl foi concentrado o suficiente para produzir [K +] no fluido extracelular de 150 mM. Suponha, para esta questão, que as membranas plasmáticas das células do músculo cardíaco sejam permeáveis ​​apenas ao K +. Qual seria o Vm das células cardíacas do sujeito nos momentos antes de morrer?

uma. + 15 mV
b. 0 mV
c. + 60 mV
d. & # 8211 90 mV
e. & # 8211 150 mV

Qual das alternativas a seguir é o principal contribuinte para o potencial de membrana das células renais?

uma. Difusão de K + através da membrana plasmática para o fluido intracelular

b. Efluxo de K + através de canais de K + com vazamento para o fluido extracelular

c. bombear K + para fora das células via Na + / K + ATPase

d. o gradiente de concentração de plasmomembrânio

b. Efluxo de K + através de canais de K + com vazamento para o fluido extracelular

Quais são as condições necessárias para que as células tenham um potencial de membrana (Vm)?

uma. a membrana plasmática semipermeável deve ser permeável a um íon

b. a bicamada lipídica pode separar e armazenar carga através da membrana plasmática

c. a concentração de ânions é maior dentro das células do que fora das células

d. as células devem ser neurônios ou células musculares

e. as membranas celulares devem ter canais iônicos dependentes de voltagem

Qual das seguintes afirmações sobre Na + / K + ATPases é FALSA?

uma. eles geram e mantêm gradientes de concentração de K + e Na + em todas as células

b. a energia armazenada em gradientes de concentração de Na + criados por Na + / K + ATPases é usada para transportar outros solutos contra seus gradientes de concentração por transporte ativo secundário

c. a execução de Na + / K + ATPases é responsável por grande parte do gasto de energia dos vertebrados para manter um desequilíbrio dinâmico das concentrações de íons

d. o movimento dos íons via Na + / K + ATPases cria o potencial negativo de repouso dos neurônios

d. o movimento dos íons via Na + / K + ATPases cria o potencial negativo de repouso dos neurônios

Qual das alternativas a seguir NÃO é uma via de sinalização usada por hormônios peptídicos ou receptores de neurotransmissores? (Algumas moléculas no caminho podem não estar listadas.)

uma. ativar Gq, fosfolipase C, produção de IP3 e diacilglicerol e ativação da proteína quinase C (PKC)

b. ativar Gs, adenilil ciclase, aumento da produção de cAMP e proteína quinase A ativada (PKA)

c. ativar Gi, levando à inibição da atividade da adenilil ciclase e diminuição da produção de cAMP

d. ativar a proteína Gs, adenilil ciclase e fosfolipase C com produção de cAMP e IP3

d. ativar a proteína Gs, adenilil ciclase e fosfolipase C com produção de cAMP e IP3

Como um único hormônio, como a epinefrina (EPI), produz respostas diferentes em células diferentes?

uma. O EPI se liga aos receptores adrenérgicos em algumas células, mas se liga às proteínas G em outras membranas celulares

b. A ligação a diferentes subtipos de receptores adrenérgicos pode ativar diferentes proteínas G nas membranas plasmáticas de diferentes células

c. EPI pode se difundir em algumas células e ligar-se a receptores citosólicos, mas não a outras células

d. EPI atua como um agonista em alguns receptores adrenérgicos, mas um antagonista em outras células

b. A ligação a diferentes subtipos de receptores adrenérgicos pode ativar diferentes proteínas G nas membranas plasmáticas de diferentes células

No potencial de membrana em repouso para um neurônio típico:

uma. não há difusão líquida de K + ou Na +

b. há difusão líquida de K +, mas não há difusão líquida de Na +

c. há uma maior força motriz para a difusão de K + do que para Na +

d. a membrana plasmática é mais permeável ao K + do que ao Na +

d. a membrana plasmática é mais permeável ao K + do que ao Na +

O que diferencia os hormônios peptídicos dos hormônios esteróides?

uma. Os hormônios esteróides são sintetizados & # 8216 sob demanda & # 8217, mas os hormônios peptídicos podem ser armazenados para liberação em vesículas.

b. Os hormônios esteróides são feitos de colesterol, mas os hormônios peptídicos são feitos de aminoácidos.

c. Os hormônios esteróides provavelmente podem se difundir através da membrana plasmática, mas os hormônios peptídicos definitivamente não.

d. Todas as respostas estão corretas

e. Os receptores de hormônios esteróides têm proteínas chaperonas, mas os receptores de hormônios peptídicos não

d. Todas as respostas estão corretas

A ligação da oxitocina ao receptor da oxitocina leva à ativação de Gq e à subsequente ativação da fosfolipase C na produção de segundos mensageiros. Qual mecanismo normalmente contribuiria para o término da sinalização da ocitocina?

uma. atividade de fosfodiesterase

b. atividade GTPase intrínseca da subunidade alfa de Gq

c. inativação de proteína quinase A dependente de cAMP

d. uma vez que a ligação de OXY ao seu R é uma reação reversível, OXY se dissociará de R quando a concentração extracelular de OXY diminuir

uma. Sintetizado na neurohipótese (hipófise posterior)

b. Liberado da neurohipófise

c. Liberado da hipófise anterior

d. Liberado em resposta ao hormônio liberador de oxitocina

e. Sintetizado no hipotálamo e liberado pela neurohipófise

uma. Sintetizado na neurohipótese (hipófise posterior)

uma. Hormônio peptídico que se liga a receptores na membrana plasmática
b. Liberado da glândula pituitária anterior
c. Liberado do córtex adrenal
d. Liberado da medula adrenal

c. Liberado do córtex adrenal

O Dr. O acabou de fazer um tratamento de um mês com prednisona, uma droga sintética semelhante ao cortisol. A prednisona se liga aos receptores de cortisol e praticamente age como o cortisol & # 8230.mas não & # 8217s. Quando o Dr. O estava tomando prednisona:

uma. a concentração de hormônio liberador de corticotropina (CRH) em seus vasos porta-sangüíneos hipotálamo-hipofisários estava alta

b. a concentração do hormônio liberador de corticotropina em seus vasos porta-sangüíneos hipotálamo-hipofisários estava baixa

c. a concentração de hormônio adrenocorticotrófico (ACTH) em sua corrente sanguínea estava alta

d. a concentração de cortisol em sua corrente sanguínea era alta

b. a concentração do hormônio liberador de corticotropina em seus vasos porta-sangüíneos hipotálamo-hipofisários estava baixa

Qual dos seguintes cenários tornaria a voltagem da membrana em repouso através da membrana plasmática mais positiva?

uma. Regule para cima o número de canais de K + com vazamento

b. Aumentar a concentração de K + no interior da célula em relação ao exterior

c. Aumentar o número de canais de vazamento passivos de Na + na membrana plasmática

d. Diminua a temperatura ambiente

c. Aumentar o número de canais de vazamento passivos de Na + na membrana plasmática

Como parte de um projeto de pesquisa de graduação, Amanda empalou um neurônio de rato com um eletrodo intracelular e registrou o potencial de membrana. Vá você, garota! Ela então adicionou drogas ao tampão que banhava as células para bloquear todos os canais iônicos, exceto os canais de K + com vazamento. O tampão extracelular continha 5 mM [K +] assumindo [K +] dentro de = 150 mM. Usando uma técnica chamada pinça de voltagem, Amanda poderia manter o potencial de membrana em qualquer voltagem que ele escolhesse. Ele começou o experimento com o Vm em -10 mV e gradualmente tornou o Vm mais negativo em passos de 10 mV. Em que Vm o K + começaria a fluir para a célula em vez de para fora da célula?

uma. em torno de 0 mV
b. em torno de & # 8211 60 mV
c. em torno de & # 8211 90 mV
d. em torno de & # 8211 150 mV
e. não acontecerá porque [K +] é maior dentro da célula do que fora

Grupos de células que executam tarefas relacionadas são conhecidos como ________.

organismos
órgãos
sistemas orgânicos
lenços de papel

Qual é o melhor exemplo de integração em fisiologia?

A interação dos sinais nervosos e endócrinos para regular o fluxo sanguíneo para o intestino delgado

O ar é transportado para os alvéolos nos pulmões, onde o oxigênio pode se difundir através da membrana respiratória para o sangue.

A associação de boas lembranças com os cheiros de uma refeição favorita

O sistema imunológico responde às bactérias que se multiplicam na camada submucosa da pele

A interação dos sinais nervosos e endócrinos para regular o fluxo sanguíneo para o intestino delgado

Qual das alternativas a seguir é o melhor exemplo de compreensão mecanicista de uma função?

Temos autoconsciência para que possamos nos reconhecer e nos distinguir dos outros.

As células do músculo esquelético se contraem quando as cabeças de miosina se fixam aos filamentos de actina e giram, produzindo força.

Os rins produzem urina para que os resíduos, como o ácido úrico, não se acumulem no sangue.

Os ossos são fortes para que possam suportar nosso peso corporal e proteger órgãos delicados.

As células do músculo esquelético se contraem quando as cabeças de miosina se fixam aos filamentos de actina e giram, produzindo força.

Qual é um bom motivo para considerar o uso de mapeamento para aprender conceitos fisiológicos?

É mais fácil memorizar coisas quando elas são escritas de uma forma memorável, como mapeamento.

O mapeamento é uma forma de forçar os alunos a gastar tempo com o material para que possam estudá-lo e aprendê-lo.

Criar um mapa requer pensar e compreender as relações entre os fatos.

O mapeamento melhora a memória porque requer que os alunos anotem os fatos.

Criar um mapa requer pensar e compreender as relações entre os fatos.

Selecione a definição mais precisa de homeostase.

A capacidade de um organismo de manter condições internas relativamente constantes, apesar da variabilidade nas condições externas.

A capacidade de um organismo de manter condições internas relativamente constantes, desde que as condições externas permaneçam relativamente constantes.

A habilidade de um organismo de retornar ao seu lar original, exemplificado pelos animais migratórios.

A capacidade de um organismo de prevenir mudanças nas condições internas, embora as condições externas possam mudar.

A capacidade de um organismo de manter condições internas relativamente constantes, apesar da variabilidade nas condições externas.

Qual é o principal mecanismo que permite que uma molécula como uma enzima execute uma função específica?

Sua estrutura específica
A necessidade dessa função
A cor da molécula
A localização da molécula

Qual é a principal diferença entre os conceitos de & quotsteady-state & quot e & quotquilibrium? & Quot

Um sistema em estado estacionário é dinâmico, enquanto um sistema em equilíbrio não é.

Não há movimento de materiais dentro de um sistema de estado estacionário, mas os materiais se movem livremente em equilíbrio.

Um sistema em equilíbrio também está em homeostase, enquanto um sistema em estado estacionário nunca pode ser homeostático.

Os sistemas de estado estacionário são inerentemente instáveis ​​e, eventualmente, entrarão em colapso enquanto os sistemas em equilíbrio forem estáveis.

Um sistema em estado estacionário é dinâmico, enquanto um sistema em equilíbrio não é.

Qual componente de um sistema de controle inicia uma resposta apropriada a um estímulo?

Receptor
Receptor de estimulação
Centro Integrador
Centro de resposta

O que significa se um artigo foi revisado por pares?

A obra foi lida por um painel anônimo de pesquisadores de uma área diferente daquela representada pelo artigo.

A obra foi lida por um painel anônimo de médicos.

A obra foi lida por um painel anônimo de pessoas do público em geral.

O trabalho foi lido por um painel anônimo de cientistas qualificados para julgar a ciência.

O trabalho foi lido por um painel anônimo de cientistas qualificados para julgar a ciência.

O que é um artigo de revisão e por que pode ser benéfico para um iniciante em um determinado assunto ler?

É um artigo técnico baseado em um único projeto de pesquisa, pois é escrito como um artigo de resumo que pode ser compreendido por um iniciante.

Ele contém uma sinopse de pesquisas recentes sobre um determinado tópico, pois está repleto de linguagem técnica que fornece uma compreensão mais aprofundada do assunto.

Ele contém uma sinopse de pesquisas recentes sobre um determinado tópico, pois fornece um resumo geral de vários artigos técnicos, tornando mais fácil para um novato
Compreendo.

É um artigo técnico baseado em um único projeto de pesquisa, pois para um entendimento preciso do tema, é necessário lê-lo com o máximo de detalhes possível.

Ele contém uma sinopse de pesquisas recentes sobre um determinado tópico, pois fornece um resumo geral de vários artigos técnicos, tornando-o mais fácil para um iniciante entender.

Qual das seguintes combinações de pesquisa renderia os resultados mais precisos se você quisesse saber se havia uma ligação entre o consumo de milho com alto teor de frutose
xarope e a incidência de diabetes tipo II?

xarope de milho rico em frutose
xarope de milho E diabetes
incidência de diabetes tipo II
xarope de milho com alto teor de frutose E a incidência de diabetes tipo II

xarope de milho com alto teor de frutose E a incidência de diabetes tipo II

Qual dos seguintes sites seria o melhor se você quisesse saber mais sobre a eficácia da terapia de reposição hormonal na redução dos sintomas associados a
menopausa?

www.mayoclinic.com
www.webmd.com
www.estroven.com
www.nlm.nih.gov/medlineplus

www.nlm.nih.gov/medlineplus Você deseja obter informações de organizações que fazem parte da comunidade científica. Esses tipos de sites conterão informações confiáveis ​​destinadas a educar o público sobre o assunto.

Os processos que não podem ser previstos simplesmente pela compreensão das funções dos componentes individuais do sistema são conhecidos como propriedades de ________.

gradiente
emergente
retrospectivo
variável

Dica 1. Relações de causa e efeito
Ao considerar um processo fisiológico, devemos ter cuidado com causa e efeito. Vamos pegar um processo não fisiológico, por exemplo. Se você encher uma panela com água e
coloque-o no queimador, a condução entre o queimador quente e a panela aquecerá a água fazendo-a ferver. Se você fosse ordenar esses eventos como causa e efeito, você
diria que 1. O fogão aquece 2. O calor é transferido para a panela 3. A panela aquece a água. Você não diria que a água esquenta, o que faz com que a panela aqueça.

Dica 2. Regulação homeostática A causa e o efeito na fisiologia tornam-se evidentes quando se considera as alterações em uma variável homeostática e como essas alterações são corrigidas. Considere a pressão arterial, por exemplo. Um alto volume de sangue pode causar aumento da pressão arterial. Se a pressão arterial aumentar, a freqüência cardíaca diminuirá para corrigir o aumento inicial.

Dica 1. Gráficos de dispersão
Gráficos de dispersão normalmente serão usados ​​se você quiser ver os efeitos que uma variável tem sobre a outra.

Dica 2. Histogramas vs. gráficos de barras Um histograma é um tipo de gráfico de barras que pode dizer quantas pessoas em uma classe receberam 85% no exame 1.

Qual das opções a seguir melhor descreveria o conceito de feedback negativo no que se refere à homeostase?

Uma resposta de feedback negativo é aquela em que o ponto de ajuste é mantido e não é alterado.

Uma resposta de feedback negativo demonstra uma flutuação em torno de um ponto de ajuste.

Um mecanismo de feedback negativo é um mecanismo que interrompe uma reação ou resposta assim que ela começa.

Uma resposta de feedback negativo sempre aumenta a quantidade / concentração / valor de uma variável.

Uma resposta de feedback negativo demonstra uma flutuação em torno de um ponto de ajuste.

O aquecimento de uma área da pele pode fazer com que as glândulas sudoríparas dessa área comecem a produzir e liberar o suor. Este é um exemplo de que tipo de sistema de controle.

Sistema de controle local
Sistema de controle de feed-forward
Sistema de controle de reflexo
Sistema de controle de loop de feedback positivo

O que é uma variável independente?

O valor medido.
A coisa mantida constante para garantir que o efeito seja devido à variável de interesse e não devido a alguma causa imprevista.
Aquilo que é manipulado para testar um efeito.
Um modelo que é apoiado por evidências substanciais.


Fisiologia do neurônio termossensível

PREPARAÇÃO E GRAVAÇÃO.

A fisiologia do neurônio termossensível associado a um sensillum coeloconicum (Sc) foi investigada por registro extracelular de sua atividade neuronal. Para obter medições independentes, apenas um sensillum por amostra foi investigado. Os trabalhadores foram montados em um suporte plástico com fita adesiva e o escapo foi colado no suporte com fluido corretivo White-Out (Tipp-Ex Bic, Clichy, França). Sob controle visual e com uma ampliação de 390 × (microscópio Leitz equipado com NPL-Fluotar L25 / 0.35 Leitz Microsystems, Wetzlar, Alemanha), um eletrodo de tungstênio eletroliticamente afiado foi inserido superficialmente na cutícula ao lado de um único Sc usando um micromanipulador manual ( HS-6 Märzhäuser, Darmstadt, Alemanha). Para atingir uma boa relação sinal-ruído durante tal registro extracelular, o eletrodo de referência foi inserido profundamente no flagelo nas proximidades do eletrodo de registro. As gravações foram filtradas em banda passante (60 Hz a 3 kHz) e amplificadas × 1.000 (Neuroprobe Amplifier 100 A-M Systems, Sequim, WA e VBF8 Kemo, Kent, UK). O ruído elétrico foi reduzido significativamente usando um filtro digital adicional (Humbug Quest Scientific, North Vancouver, BC, Canada). Os dados foram digitalizados a uma taxa de amostragem de 10 kHz e gravados em um PC usando um software personalizado (LabVIEW, National Instruments, Austin, TX).

Para descrever a fisiologia dos neurônios termossensíveis em termos de propriedades gerais de resposta, dinâmica de resposta, sensibilidade e adaptação à temperatura ambiente, usamos o calor convectivo como estímulo. Mudanças rápidas na temperatura do ar foram usadas para avaliar a sensibilidade do limiar aos transientes de degraus e, com base nas respostas aos transientes de degraus de amplitude diferente (ΔT), as curvas de dose-resposta foram medidas. Durante todas as medições, um fluxo de ar contínuo (taxa de fluxo de 1,5 L / min) foi soprado através de um tubo de vidro (2 cm de diâmetro interno [ID] a uma distância de 1 cm da antena) sobre a preparação. O fluxo de ar do estímulo (5 mm DI, a uma distância de 1 cm da antena) foi posicionado diretamente oposto ao tubo, proporcionando o fluxo de ar contínuo (Fig. 1UMA) Este arranjo dos dois fluxos de ar permitiu a injeção do fluxo de ar do estímulo no fluxo laminar contínuo, resultando em uma mudança rápida na temperatura (transientes de etapa) no sensillum investigado (Kleineidam et al. 2000). As temperaturas do ar em ambos os fluxos de ar foram controladas por trocadores de calor próximos à saída dos dois tubos e medidas com termopares (NiCr-Ni, tipo K Conrad Electronics, Hirschau, Alemanha). O fluxo de ar contínuo foi sempre mantido à temperatura de 24 ° C, exceto durante os experimentos de adaptação. Um termopar foi colocado no suporte de Plexiglas próximo à antena investigada para estimar a temperatura real do estímulo. Os trocadores de calor podem ser aquecidos ou resfriados por meio de dois tubos de silício conectados a dois banhos de água independentes (DC1 Haake, Burladingen, Alemanha). Durante os experimentos, o fluxo de ar de estímulo foi ligado por 5 s usando uma válvula solenóide (retardo da válvula 10 ms Lee, Westbrook, CT) controlada pelo software de captura de dados (LabVIEW).

Figura 1.Configuração de estimulação e cálculo da latência de resposta. UMA: o neurônio termossensível foi estimulado com mudanças rápidas de temperatura (transientes em degraus), trocando o fluxo de ar do estímulo em um fluxo de ar laminar contínuo. A mudança resultante na temperatura foi medida com um termopar. B: um retardo de válvula de 10 ms e um retardo de fluxo calculado de 37 ms resultou em um retardo de entrega de estímulo total de 47 ms até que o sopro de ar quente ou frio chegasse à preparação. O tempo após a troca da válvula solenóide (atraso no final da válvula) até que o primeiro potencial de ação no pico de frequência ocorresse foi considerado uma medida conservadora para a latência de resposta (latência total) do neurônio.

Analisamos a resposta dos neurônios termossensíveis a estímulos de temperatura na faixa de ΔT = + 8 ° C a ΔT = −14 ° C em torno de uma temperatura ambiente de 24 ° C. Na faixa próxima à temperatura ambiente, usamos transientes de 0,1 ° C para descrever a sensibilidade dos neurônios em mais detalhes. Para investigar as características de adaptação dos neurônios e o efeito das mudanças na temperatura ambiente sobre a fisiologia dos neurônios termossensíveis, descrevemos curvas de dose-resposta em temperaturas ambientes de 18, 24 e 30 ° C, respectivamente.

ANÁLISE DE DADOS.

Durante os registros extracelulares de um único Sc, o eletrodo de registro captava simultaneamente sinais de voltagem de um a três neurônios receptores. O neurônio termossensível poderia ser facilmente distinguido dos outros neurônios pela maior amplitude de seus potenciais registrados. Esse fato facilitou a análise das características de resposta daquele neurônio em particular. Usamos uma detecção de pico de tensão com base no limite, programada no LabVIEW, para detectar seletivamente os potenciais de ação gerados pelo neurônio termossensível. A partir desses dados, calculamos a frequência instantânea (recíproca do tempo decorrido entre dois potenciais de ação consecutivos). A resposta máxima de um neurônio é descrita pela frequência de pico que é a frequência instantânea mais alta durante a estimulação.

Usamos uma medida muito conservadora para calcular a rapidez com que os neurônios respondem a transientes de passo (latência total). Calculamos a velocidade de fluxo no final do tubo de estimulação sendo 27,37 cm / s (8 bar de pressão, diâmetro: 5 mm, comprimento: 40 cm), o que resulta em um atraso de 37 ms causado pelo fluxo de ar do estímulo (atraso de fluxo) . Juntamente com o atraso da válvula de 10 ms, o atraso de entrega do estímulo calculado é de 47 ms (Fig. 1B) O atraso do fluxo depende muito da distância entre a saída do tubo e a antena e, na nossa preparação, essa distância não pôde ser avaliada com alta precisão. Portanto, subtraímos apenas o atraso da válvula e não o atraso do fluxo para calcular a latência total da resposta. Assim, espera-se que a latência neuronal (ou seja, o tempo entre o início do estímulo e a frequência de pico) seja consideravelmente menor, conforme indicado por nossa medida da latência total.

Para avaliar a maior sensibilidade dos neurônios termossensíveis, escolhemos a entrega de estímulo com os transientes de temperatura mais rápidos e semelhantes a degraus que poderíamos gerar. No entanto, tais transientes de temperatura não podem ser monitorados por um sistema de termopar por causa da massa do termopar que é maior do que a ponta de uma antena e porque o sinal de tensão deve ser filtrado em passagem baixa para obter uma medida precisa.

Descrevemos a duração da resposta fásica medindo subsequentemente o tempo até que a frequência instantânea diminua para 66% da frequência de pico.

As características de resposta dos neurônios sensoriais podem ser bem descritas por uma função de potência (Drew e Abbott 2006). Usamos um modelo de acordo com a lei de potência de Stevens (Stevens 1957) para calcular iterativamente a relação dose-resposta dos neurônios termossensíveis. A função usada nos permite comparar a sensibilidade dos neurônios termossensíveis com outros sistemas sensoriais, entre modalidades. Para análise estatística e plotagem dos dados, foram utilizados os softwares STATISTICA 8 (Statsoft, Tulsa, OK) e ORIGIN 8 (OriginLab, Northampton, A).


Acompanhamento # 3: Energia e vida revisitadas

Tentar ser educado com as pessoas que fazem perguntas não é o mesmo que "fugir" das perguntas. Ainda assim, pode nem sempre ser a melhor política.

Minha alegação é que não há nenhuma quantidade conservada conhecida que mostre qualquer comportamento incomum quando um ser vivo morre. Tem coisas que são conservadas, como a energia, mas continuam sendo conservadas nesses processos. Existem coisas importantes com as quais nos preocupamos com essa mudança, mas não há evidências de que essas coisas sejam conservadas.

O que exatamente você quer saber?

Você está convidado a tentar fazer alguma versão desta pergunta que:
1. Na verdade significa algo.
e
2. Não faz suposições falsas.

p.s. Eu editei a inicial do meio gratuita e incorreta que você me deu.


Criticidade e comunicação

Critio: Boa pergunta, mas antes de chegarmos aos dados neurais, precisamos entender mais algumas coisas sobre a criticidade. Você certamente deve concordar que a comunicação entre os neurônios é muito importante para o cérebro. Se continuarmos com a analogia do ímã, poderíamos perguntar como dois spins em locais de rede diferentes podem se comunicar um com o outro.

Critio: Uma maneira simples de medir isso seria observar a correlação dinâmica entre dois locais de rede. Esta não é a correlação normalmente usada em estatísticas, mas algo que depende de flutuações coordenadas. Aqui está a equação para a correlação dinâmica. Critio então escreve a Eq. 1:

Os colchetes angulares aqui indicam uma média de tempo, então & # x02329eu& # x0232A é o valor médio da rotação no local eu. Se o spin for apontado para cima, poderíamos representar o estado do local da rede com um & # 431. Da mesma forma, se o spin estiver apontado para baixo, ele será representado por um & # x022121. A média durante muito tempo pode ser algo como & # 430,2, digamos. Portanto, o termo no parêntese esquerdo, (eu & # x02212 & # x02329eu& # x0232A), representa a quantidade pela qual o giro no local eu flutua em relação à sua média em um determinado momento. Da mesma forma, o termo (j & # x02212 & # x02329j& # x0232A) representa o valor pelo qual site j flutua em relação à sua média em um determinado momento. Fazer Ceu j grande, ambos eu e j devem flutuar, e devem fazê-lo de maneira coordenada, ao mesmo tempo e na mesma direção. Portanto, você precisa de flutuações e coordenação para ter uma grande correlação dinâmica.

Mnemo: Ok, isso parece fazer sentido. Agora eu vejo porque é chamada de correlação dinâmica & # x02013 se ambos eu e j estão presos apontando para cima, a correlação dinâmica seria 0, mas uma correlação estática ainda resultaria em 1.

Critio: Ótimo, você entendeu! Agora vamos & # x02019s dar uma olhada no que acontece com a correlação dinâmica para os três casos diferentes sobre os quais falamos: T baixo, T alto e T crítico. No caso de T baixo, o pedaço de ferro é extremamente ordenado e todos os giros estão apontados na mesma direção. A correlação dinâmica é baixa porque não há flutuações e os termos entre parênteses são quase 0 o tempo todo. Em contraste, para o caso de T alto, há muitas flutuações, pois os spins estão constantemente se desviando de suas médias, mas não há coordenação entre os sites eu e j. Um termo entre parênteses pode ser positivo, enquanto o outro pode ser negativo. Em outra ocasião, ambos podem ser positivos. Portanto, em média, a correlação dinâmica é novamente baixa. Mas em T crítico, há calor suficiente para permitir flutuações, mas não tanto calor que destrua a coordenação entre os pontos de rotação. Os spins desviam-se de suas médias e frequentemente o fazem juntos porque a influência do vizinho mais próximo não é completamente subjugada pelo calor adicionado. Aqui, existe flutuação e coordenação. Quando um desses domínios & # x0201Camoeba & # x0201D que você viu no Filme S3 em Material Suplementar rasteja pela tela, pode causar giros próximos girarem um após o outro, configurando uma correlação dinâmica. Eu poderia esboçar as posições dos spins, para cima ou para baixo ou entre, ao longo do tempo para os três casos diferentes. [Critio agora tira os marcadores vermelhos e verdes, pega outro guardanapo e desenha a Figura 2.]

Figura 2. Posições hipotéticas de dois spins em função do tempo. (Topo) Em alta temperatura, as orientações de giro flutuam muito, mas independentemente umas das outras, produzindo um baixo valor de correlação dinâmica. (Médio) Na temperatura crítica, as orientações de spin flutuam um pouco e as flutuações são coordenadas, produzindo um alto valor de correlação dinâmica. (Parte inferior) Em baixas temperaturas, as orientações de giro não flutuam muito, produzindo um baixo valor de correlação dinâmica.

Mnemo: Então, há correlação dinâmica entre spins apenas na temperatura crítica?

Critio: Bem, pode haver alguma correlação dinâmica em todos os três casos, mas certamente é mais forte na temperatura crítica. Outra diferença importante é que a distância pela qual essas correlações se estendem é maior na temperatura crítica.

Mnemo: Você pode me mostrar o que você quer dizer com isso?

Critio: Claro. Se tivéssemos que medir a correlação dinâmica entre dois sites de spin eu e j em função da distância, descobriríamos que ela diminui com a distância em todos os casos. Lembre-se de que, neste modelo, construímos apenas conexões entre os spins do vizinho mais próximo. Portanto, você não esperaria que a correlação se estendesse muito além disso, pelo menos quando a temperatura está muito alta ou muito baixa. Mas na temperatura crítica, descobrimos que a correlação dinâmica está acima de 0, bem além da distância do vizinho mais próximo. [Esboços Critio Figura 3.]

Figura 3. Correlação dinâmica média em função da distância. Em altas e baixas temperaturas, a correlação dinâmica média entre dois locais da rede diminui rapidamente para 0 conforme a distância entre os locais da rede aumenta. Na temperatura crítica, a correlação dinâmica média também diminui em direção a 0 conforme a distância é aumentada, mas muito mais gradualmente.

Critio: Neste exemplo de simulação, a correlação dinâmica na temperatura crítica se estende por cerca de 15 locais de rede antes de cair para perto de 0. Chamamos a distância em que a correlação dinâmica atinge primeiro 0 o & # x0201C comprimento da correlação & # x0201D e é freqüentemente dada pela letra maiúscula grega gama, & # x00393 neste caso, o comprimento de correlação é de 15 sítios de rede de comprimento. Não construímos este comprimento no modelo & # x02013 ele apenas emergiu na temperatura crítica. Nessa temperatura, quando um giro muda de baixo para cima, por exemplo, pode influenciar um de seus vizinhos mais próximos a também girar, o que pode, por sua vez, influenciar um de seus vizinhos mais próximos e assim por diante. Desta forma, o movimento em um local da rede pode se propagar além do comprimento vizinho mais próximo. Você poderia traçar o comprimento da correlação em função da temperatura, e ele mostraria um pico agudo no ponto crítico. [Critio pede a outra pessoa sentada à mesa um guardanapo limpo e desenha a Figura 4.]

Figura 4. Comprimento de correlação em função da temperatura para uma simulação do Modelo de Ising. Perto da temperatura crítica, o comprimento de correlação se aproxima rapidamente de um valor máximo. Este pico agudo separa a fase ordenada da fase desordenada e ocorre no ponto de transição de fase.

Critio: Novamente, isso mostra a separação de fases muito bem. À esquerda você tem a fase ordenada, com temperatura baixa. Isso às vezes é chamado de regime subcrítico. À direita você tem a fase desordenada, com alta temperatura, e isso às vezes é chamado de regime supercrítico. Entre eles você tem a região de transição de fase, que é muito estreita e ocorre na temperatura crítica.

Mnemo: Acho que vejo o que está acontecendo. Somente na temperatura crítica você pode ter comunicação que abrange grandes distâncias. Então, se eu fizesse uma analogia com uma rede neural, seria que, no ponto crítico, os neurônios podem se comunicar mais fortemente e através do maior número de sinapses, certo?

Mnemo: Mas espere, o que você quer dizer com & # x0201Ccomunicação? & # X0201D Quando o modelo está em baixas temperaturas, o estado de um site de rede influencia fortemente o estado dos sites de rede em toda a rede. Então, me parece que a comunicação é maximizada quando a temperatura está baixa, não quando o sistema está no ponto crítico.

Critio: Ah, esse é um ponto sutil. Claramente, não fomos muito rigorosos com nossa definição de & # x0201Ccomunicação, & # x0201D, mas deixe-me ver se posso esclarecer meu ponto. Quando o modelo está em baixas temperaturas, o acoplamento entre os locais da rede é forte, portanto a coordenação é alta. No entanto, o estado de cada site de rede não muda muito ao longo do tempo, então as flutuações são baixas. A comunicação requer acoplamento e variabilidade, ou em outras palavras, coordenação e flutuação. Para que haja comunicação, os locais da rede devem ser capazes de influenciar uns aos outros e essa influência deve realmente afetar as mudanças. Isso faz mais sentido?

Mnemo: Sim, entendo seu ponto de vista sobre a distinção entre comunicação e acoplamento.

Critio: Ótimo! Portanto, no ponto crítico, essas duas qualidades do sistema & # x02013 acoplamento e variabilidade & # x02013 são equilibradas para produzir comunicação de longa distância. E acontece que não é apenas a comunicação que seria otimizada no ponto crítico (Beggs e Plenz, 2003 Bertschinger e Natschlager, 2004 Maass et al., 2004 Ramo et al., 2007 Tanaka et al., 2009 Chialvo, 2010 Shew et al., 2011). Muitos outros pesquisadores apontaram, com modelos muito gerais, que o armazenamento de informações (Socolar e Kauffman, 2003 Kauffman et al., 2004 Haldeman e Beggs, 2005) e o poder computacional (Bertschinger e Natschlager, 2004) devem ser otimizados como bem (Chialvo, 2004, 2010 Plenz e Thiagarajan, 2007 Beggs, 2008). Além disso, espera-se que a capacidade da rede de responder a entradas de muitos tamanhos diferentes, chamada de faixa dinâmica, seja ótima no ponto crítico (Kinouchi e Copelli, 2006 Shew et al., 2009). A sincronia de fase também parece ser otimizada no ponto crítico (Yang et al., 2012).

Mnemo: Isso parece bastante razoável para mim até agora. Mas é apenas uma analogia. Você não me mostrou nenhuma evidência que sugira que o cérebro possa estar fazendo isso. Que evidência, se houver, você tem para me fazer pensar que isso está conectado a neurônios reais?


Problemas com magnetogenética (e como podemos resolvê-los)

Pode parecer que a optogenética está à beira da extinção, prestes a sucumbir à engenhosidade humana e aos avanços da tecnologia. Infelizmente, as encarnações atuais da magnetogenética têm vários problemas importantes. Em primeiro lugar, não está claro como aqueles que dependem de nanopartículas de ferritina geneticamente codificadas realmente funcionam. Quer seja uma força mecânica ou indução térmica, nosso conhecimento atual da fração de ferritina indica que ela não possui as propriedades magnéticas para ativar um canal mecânico ou sensível à temperatura. Por exemplo, a força gerada por uma única nanopartícula de ferritina, que contém cerca de 4.500 átomos de ferro, em um campo de 50 mT com um gradiente de 6,6 T / m é apenas 7 × 10 −23 N, bem abaixo de 2 × 10 - 13 N necessário para abrir mecanorreceptores conhecidos (Meister, 2016). Portanto, é importante que os estudos de Stanley et al (2012, 2016) e Wheeler et al (2016), ambos bem controlados, são replicados de forma independente. Se isso confirmar que seus resultados não são artefatos, a experiência de biólogos e físicos será necessária para determinar os mecanismos biofísicos subjacentes. Isso envolverá estudos sobre a localização, forma e propriedades magnéticas da nanopartícula dentro do supercomplexo de ferritina, os efeitos do agrupamento de ferritina em torno dos receptores, a composição elementar da superestrutura, os limiares para ativação do receptor e se qualquer indução elétrica pode ser possível.

A segunda limitação da magnetogenética em sua forma atual é a infraestrutura necessária para um experimento. O principal investimento para um experimento optogenético é a fonte de luz, que é barata e simples de aplicar. Um experimento magnetogenético requer campos magnéticos poderosos, que não são fáceis de produzir e muitas vezes correm o risco de introduzir artefatos. Os geradores de RF são caros, existem poucas opções comercialmente disponíveis e as bobinas usadas para gerar os campos produzem um calor considerável. Da mesma forma, os experimentos eletrofisiológicos são perigosos, porque os campos magnéticos oscilantes, por sua própria natureza, induzem uma força eletromotriz nos eletrodos condutores. Os ímãs estáticos de neodímio evitam muitos dos problemas mencionados, mas sua aplicação invariavelmente carece de precisão e podem interferir nos componentes ferromagnéticos dos microscópios. Ainda há muito espaço para melhorar os sistemas de bobinas para magnetogenética, idealmente incorporando revestimento duplo para controlar o calor e gradientes magnéticos mais acentuados para sistemas baseados em torque.

O terceiro e menos divulgado problema com a magnetogenética é que ela simplesmente não funciona muito bem. As abordagens atuais são muito menos eficazes do que suas contrapartes em optogenética, e preparar um experimento e fazê-lo funcionar é uma tarefa extremamente frustrante. Além disso, a ativação por métodos magnetotérmicos em cultura de células neuronais primárias também é muito mais lenta. A magneto-termo-genética requer segundos para induzir potenciais de ação, enquanto a optogenética consegue isso em milissegundos.

A eficiência e a velocidade podem ser melhoradas de várias maneiras. Até o momento, a maioria dos sistemas codificados geneticamente usa uma proteína de fusão da ferritina de cadeia leve e pesada humana. É aparente, no entanto, que várias formas mutantes de ferritina são capazes de carregar mais ferro e, conseqüentemente, têm uma maior suscetibilidade magnética. Jasanoff e colegas conduziram recentemente uma pesquisa de mutagênese na ferritina de cadeia pesada da bactéria termofílica Pyrococcus furiosus, e identificou um mutante (L55P) que triplica o carregamento de ferro, o que melhora drasticamente a captura de células por separação magnética de células de alto gradiente (Matsumoto et al, 2015). Também há espaço para cooptar ferritinas de espécies conhecidas por gerar magnetita, como quitons, para aumentar ainda mais as propriedades magnéticas do sistema. Da mesma forma, as futuras encarnações de sensores magnetogenéticos podem incorporar canais sensíveis à temperatura ou mecanossensíveis com limiares mais baixos de ativação, como canais TRP de cobras sensoriais de infravermelho ou morcegos vampiros.


Adaptação

Para investigar como a temperatura ambiente afeta a fisiologia dos neurônios termossensíveis, usamos três níveis de temperatura ambiente (18, 24 e 30 ° C) e determinadas curvas de dose-resposta. Os neurônios termossensíveis (n = 3) adaptar-se às temperaturas ambientes na faixa testada e manter uma alta sensibilidade aos transientes de temperatura minuto (Fig. 5). Após uma mudança na temperatura ambiente, os neurônios sempre se adaptam ao mesmo RA de antes (RAantes e RAdepois de: 9–13 impulsos / s, n = 3). Além disso, a faixa de atividade neuronal (máximo de 280 a 290 impulsos / s) parece não ser afetada pela temperatura ambiente. No entanto, a inclinação das curvas de resposta à dose difere nas três diferentes temperaturas ambientes testadas. Encontramos a maior sensibilidade a uma temperatura ambiente de 24 ° C (k a 24 ° C: 0,22-0,24 n = 3) seguido por um ligeiramente superior k valor a 18 ° C (k a 18 ° C: 0,28-0,31 n = 3). A uma temperatura ambiente de 30 ° C, medimos notavelmente mais alto k valores (sensibilidade mais baixa k a 30 ° C: 0,57-0,63 n = 3).

Fig. 5.Adaptação. Exemplo de curvas de dose-resposta de um neurônio termossensível registrado em diferentes temperaturas ambientes (18, 24 e 30 ° C). O neurônio termossensível é capaz de detectar transientes rápidos de temperatura em diferentes temperaturas ambientes, no entanto, as 3 curvas de dose-resposta calculadas diferem em sua sensibilidade (k-valor). A atividade de repouso, bem como a faixa de atividade neuronal, permanecem inalteradas. o x-eixo mostra a temperatura de estímulo aplicada à preparação. Antes da estimulação, o neurônio foi adaptado a uma temperatura ambiente de 18 ° C (quadrados), 24 ° C (losangos) ou 30 ° C (círculos).


Como, exatamente, a dissipação do gradiente de prótons através da membrana mitocondrial interna (por exemplo, durante a termogênese do tecido adiposo marrom) produz calor?

É bem conhecido que as células do tecido adiposo marrom, utilizadas para termogênese, expressam proteínas desacopladoras que dissipam o gradiente de prótons pela membrana mitocondrial interna, gerando calor. Existem também medicamentos (2,4-dinitrofenol) que fazem a mesma coisa, levando a um maior uso de energia, mas à produção descontrolada de calor.

No entanto, nas explicações desse fenômeno, a explicação exata de como esse transporte de fótons leva à geração de calor é sempre ignorada, pois algo como "a energia do gradiente de prótons é desperdiçada como calor" em formulações mais ou menos complexas. Estou interessado no exato mecanismo físico que liga o influxo de prótons na matriz mitocondrial a um aumento na temperatura, que nunca consegui encontrar explicado em lugar nenhum.

Além disso, uma outra questão que pode ou não ser respondida pela minha pergunta principal: por que a dissipação de um gradiente de concentração não leva à geração de calor em outros cenários (por exemplo, quando os gradientes de concentração através das membranas celulares neuronais são dissipados na pós-sinapse ou no axônio, durante a transmissão do sinal ou durante um influxo de cálcio em grande escala nas células musculares)?

Como a célula deseja manter o gradiente de prótons intacto, ela aumentará a taxa com que bombeia prótons através da membrana para equilibrar o aumento na difusão de prótons na direção oposta. O aumento na atividade da bomba de prótons é facilitado por um aumento na hidrólise do ATP para fornecer a energia necessária. A hidrólise do ATP libera calor, então o aumento da hidrólise aumenta a produção de calor.

Minha melhor resposta à pergunta sobre a geração de calor, ou a falta dela, nos neurônios, é que o pool de íons Na + na MEC fora de um neurônio durante um potencial de ação é muito maior do que a quantidade necessária para iliciar o potencial de ação. Eu li em algum lugar que o pool no ECM é grande o suficiente para causar & gt 100 potenciais de ação sem ser reabastecido se o canal de Na + / K + for inativado. Por causa disso, eu & # x27m supondo que um aumento na hidrólise de ATP não seja tão necessário por causa das reservas disponíveis, a geração de calor não ocorreria.

Huh, eu nunca ouvi falar de um mecanismo que transporta prótons através da membrana mitocondrial de uma forma dependente de ATP. Quais proteínas são responsáveis ​​por isso? Para mim, parece um pouco contraproducente fazer isso porque as células de gordura marrom, onde a cadeia de transporte de elétrons é desacoplada, têm um suprimento limitado de ATP, mas um grande suprimento de nutrientes que podem ser oxidados para transportar prótons através da membrana em um normal (não Dependente de ATP).

Faz sentido que a hidrólise do ATP produza o calor, mas o que há de hidrolisar o ATP no tecido adiposo? Tem algum tipo de enzima ou ciclo cuja função principal é hidrolisar ATP para produzir calor, ou o tecido adiposo realiza algum processo útil intensivo de ATP que acaba produzindo algum excesso de calor?

Quando nossos corpos produzem energia de alimentos como gordura e glicose, o processo é essencialmente o mesmo que simplesmente queimá-los. A diferença é que queimar gordura ou glicose os converte em dióxido de carbono, água e uma grande quantidade de energia liberada como calor, nossos corpos quebram essa reação em mais de 24 reações (10 etapas na glicólise, 8 etapas no ciclo de Krebs & # x27, 6 ou mais etapas (dependendo de como você as conta) no transporte de elétrons e na síntese de ATP) e dissipar um pouco de calor em cada etapa enquanto captura o máximo possível de energia como energia química em ATP. Mesmo assim, apenas cerca de 40% da energia de combustão é capturada como energia química, o restante é perdido como calor.

Espero que você se sinta mais confortável com o conceito de calor e de onde ele vem nesse contexto.

A próxima coisa a considerar é o que o gradiente de prótons realmente é. Pense nele como um reservatório de energia armazenada, semelhante a uma bateria. A energia química capturada no ciclo de Kreb & # x27s na forma de NADH e FADH2, é usada para fazer o gradiente de prótons criando o gradiente químico e elétrico que impulsiona a formação de ATP a partir de ADP e fosfato. Normalmente, em discussões sobre mitocôndrias, fingimos que o único caminho para os prótons através da membrana é aquele que produz o ATP. A energia química armazenada no gradiente de prótons impulsiona a ATP sintase, permitindo que ela funcione, em vez de ser liberada como calor.

O desacoplamento desse circuito por meios químicos ou a ativação de um UCP gera calor da mesma forma que conectar um fio a ambas as extremidades de uma bateria aquece o fio e a bateria. No caso das mitocôndrias, a corrente são prótons, não elétrons no exemplo do fio, mas o conceito é o mesmo. A corrente flui à medida que os prótons passam pela membrana ou UCPs e a resistência diferente de zero desses caminhos, sem nenhuma outra função biológica associada a ela, é liberada na forma de calor.

Há também o calor liberado pela reação quando os prótons se misturam com o espaço da matriz mais alcalina da mitocôndria, pois as reações de neutralização ácido / base são exotérmicas.

Além disso, como o movimento dos prótons para baixo em seu gradiente eletroquímico é um processo espontâneo e, no caso de desacoplamento, não estar vinculado a nenhum outro elemento químico ou físico, a energia armazenada do sistema é liberada como calor.

Quanto à sua segunda pergunta. O uso de gradientes de íons para induzir potenciais de ação, ou transmissão sintáptica, ou contração muscular, de fato tem um aumento correspondente na temperatura, no entanto, existem algumas diferenças importantes entre estes e o desacoplamento mitocondrial. 1) O desacoplamento mitocondrial não está conectado ao trabalho químico / físico. Todos os outros processos usam diretamente a mudança nos gradientes de íons para realizar reações químicas, ou movimento físico, e grande parte da energia armazenada nesses gradientes é usada diretamente, em vez de liberada como calor. 2) O desacoplamento mitocondrial é perpétuo. Enquanto a fonte de combustível para a célula (glicose / gordura, ect) estiver chegando, haverá substratos para a mitocôndria continuar a formar o gradiente de prótons, mesmo quando ele é dissipado pelo desacoplador. Os outros processos são todos transitórios e não podem continuar por muito tempo antes que o processo se esgote ou alcance o equilíbrio. 3) A área de superfície da membrana mitocondrial interna nas células é enorme em comparação com a membrana celular, e os outros processos neuronais são restritos a porções muito pequenas da membrana.


Resumo

A descarga de substâncias como pesticidas, produtos farmacêuticos, retardadores de chama e agentes quelantes em águas superficiais aumentou nas últimas décadas devido ao aumento do número de produtos químicos usados ​​por humanos e porque muitas ETARs não eliminam totalmente essas substâncias.O estudo, cujos resultados são apresentados aqui, focou em associações de (1) concentrações de micropoluentes em efluentes de estação de tratamento de águas residuais (ETAR), águas superficiais, sedimentos e tecidos de peixes (2) resultados de biotestes de laboratório indicando potenciais para efeitos em essas amostras e (3) efeitos em feral chub (Leuciscus cephalus) de dois rios alemães (Schussen, Argen) ou na truta marrom (Salmo trutta f. fario) e truta arco-íris (Oncorhynchus mykiss) expostos em sistemas de desvio para as águas dos riachos desses rios ou em gaiolas diretamente nos rios. Os rios Schussen e Argen deságuam no Lago Constança. O rio Schussen é poluído por um grande número de produtos químicos, enquanto o rio Argen é menos influenciado por micropoluentes. Pesticidas, agentes quelantes, retardadores de chama, produtos farmacêuticos, metais pesados, bifenilos policlorados (PCBs) e éteres difenílicos polibromados (PBDEs) foram detectados em efluentes de uma ETAR descarregando para Schussen, bem como em águas superficiais e / ou peixes a jusante da ETAR. Os resultados obtidos por biotestes conduzidos em laboratório (genotoxicidade, toxicidade semelhante à dioxina e embriotoxicidade) foram associados aos efeitos em peixes selvagens coletados nas proximidades da ETAR ou em peixes expostos em gaiolas ou nos sistemas de desvio a jusante da ETAR. Os potenciais de efeito semelhante à dioxina detectados por ensaios do gene repórter foram associados à ativação das enzimas CYP1A1 em peixes que são induzidas por produtos químicos semelhantes à dioxina. Abundâncias de vários PCBs em tecidos de peixes de gaiolas e sistemas de desvio não foram associados a esses efeitos, mas outros fatores podem influenciar a atividade EROD. Potenciais genotóxicos obtidos por em vitro os testes foram associados à presença de micronúcleos em eritrócitos de chub do rio. Foram identificados produtos químicos potencialmente responsáveis ​​pelos efeitos no DNA. Efeitos embriotóxicos no peixe-zebra (Danio rerio), investigados em laboratório, foram associados a efeitos embriotóxicos em trutas expostas em sistemas de desvio de riachos nos dois rios. Em geral, as respostas em todos os níveis de organização foram mais pronunciadas nas amostras do Schussen do que nas do Argen. Esses resultados são consistentes com as magnitudes da poluição química nessas duas correntes. São discutidas cadeias de plausibilidade para estabelecer causalidade entre exposições e efeitos e para prever efeitos na biota do rio a partir de estudos em laboratório.