5/19/2018 Transporte a travs de membranas celulares.ppt
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Transporte a travs demembranas celulares
Prof. Christian Schubert C.
Ctedra de Fisiologa
Universidad Santo Toms
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Estructura membranas celulares
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Tipos de transporte
Existen diferentes tipos de transporte a travs de lamembrana, dependiendo de la cargade las sustanciastransportadas y la cantidaden que se encuentran dentro ofuera de la clula (gradiente electroqumico):
Transporte pasivo: ingreso o salida de sustancias por lamembrana plasmtica a favor de un gradienteelectroqumico a travs de un proceso que no requieregasto de energa por la clula
Transporte activo: movimiento de sustancias a travs deprotenas transportadorasde membrana en contra de ungradiente electroqumico; con gasto energtico para laclula (ATP)
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Tipos de transporte pasivo
Difusin simple
Difusin facilitada
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Difusin simple
Resultado del movimiento trmico aleatorio de lasmolculas en un espacio determinado
SIEMPRE tiende al equilibrio
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La difusin neta del soluto se denomina FLUJO OCORRIENTE (J), y depende de los siguientes
factores:
Gradiente de concentracin (CACB) de unsoluto a ambos lados de la membrana
Coeficiente de particin (K) o solubilidad de unsoluto en aceite en relacin a su solubilidad en
agua (grado de apolaridad)
Coeficiente de difusin (D): depende del tamaodel soluto y la viscosidad del medio
Espesor de la membrana
Area de superficie (A)J: KDA (CA CB)
x
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Solutos que usan la difusin simple
Oxgeno
Dixido de Carbono
Nitrgeno
Hormonas esteroidales
Sustancias apolares pequeas
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Difusin facilitada las molculas atraviesan la membrana a travs de
protenas transportadoras, siempre a favor del gradienteelectroqumico, sin gasto de energa.
La difusin facilitada se dividen en 2 tipos segn lasprotenas que utiliza:
- canales proteicos: verdaderos poros de la membrana quepermiten la entrada o salida libre de iones. Estos canalesslo se abren en respuesta a un estmulo en particular yaque de otra manera son pasajes cerrados. El estmulopuede provenir de una corriente elctrica (voltaje), do deligandos (hormonas o neurotransmisores)
- transportadores proteicos (acarreadores): unen pequeasmolculas polares (glucosa, aminocidos) y la ingresan a laclula, donde es liberada para su utilizacin
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Difusin facilitada
Caractersticas del transporte mediado porprotenas acarreadoras:
A. Saturacin:Las protenas acarreadoras tienen un
nmero limitado de sitios de unin para solutos; o sea,pueden transportar un nmero mximo de solutos porunidad de tiempo.
Mientras ms concentracin de soluto haya, mssolutos acarrear el transportador, hasta que ste
llegue a su capacidad mxima y se sature (transportemximo o Tmx)
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Cintica del transporte mediado por acarreadores
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Difusin facilitada
B. Estereoespecificidad: Las protenas acarreadorasreconocen un solo tipo de solutos. A veces puedenacarrear solutos muy similares (D-glucosa)
C. Competencia: solutos qumicamente relacionadospueden competir entre s por ser transportados. Por ej.D-glucosa con D-galactosa
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Tipos de transporte activo
Transporte activo primario
Transporte activo secundario
Transporte activo de macromolculas
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Transporte activo primario
Consiste en el movimiento de molculas a travs deprotenas transportadoras de membrana (carriers oacarreadores) en contra de un gradiente electroqumico(cuesta arriba). Para conseguirlo deben usar energasuministrada directamente del ATP.
Los acarreadores de transporte activo presentan las mismacintica de los acarreadores de difusin facilitada
Ejemplos:
Bomba Na-K ATPasa Bomba Ca ATPasa
Bomba H-K ATPasa
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Bomba Na-K ATPasa
Est presente en las membranas de todas las clulas delcuerpo
Bombea 3 Na+ hacia el exterior y 2 K+ hacia el interior,con la hidrlisis acoplada de ATP.
Lo anterior significa que por cada ciclo de bombeo sebombea 1 carga positiva de ms hacia el exterior de laclula en comparacin con el interior. (actividadelectrognica)
El transporte activo de Na+ y K+ tiene una granimportancia fisiolgica. De hecho todas las clulas animalesgastan ms del 30% del ATP que producen (y las clulasnerviosas ms del 70%) para bombear estos iones.
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Bomba Na-K ATPasa
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Otras bombas de transporte activo
Bomba Ca ATPasa: Se encuentra en muchas membranas celulares,
membranas mitocondriales, y retculo sarcoplsmico
Dependiendo de donde est, bombea calcio fuera de la
clula o hacia el interior de mitocondrias y retculosarcoplsmico
Mantiene una concentracin baja de Calcio en elcitoplasma
Bomba H-K ATPasa Se encuentra en las clulas parietales de la mucosa
gstrica
Bombea protones hacia la luz gstrica para generar HCl
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Transporte activo secundario
Es un transporte activo (en contra de gradienteelectroqumico con gasto de energa) que aprovecha elgradiente electroqumico generado por una bomba ATPasa,para transportar un soluto
Los acarreadores aprovechan el gradiente de un soluto (porej. Na+) para transportar otro soluto
No utilizan ATP directamente
Un soluto (Na) se mueve a favor de su gradiente, y el otroen contra de su gradiente
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Transporte activo secundario
Existen 2 tipos, dependiendo del sentido hacia el cual semueve el soluto en contra de su gradiente:
Cotransporte:
Los 2 solutos se mueven hacia la misma direccin
Es fundamental en la absorcin intestinal y reabsorcinen tbulos renales
Ejemplos:
Bomba Na-K-2Cl en rama ascendente del asa de
Henle Cotransporte glucosa-Na y aminocidos Na en
intestino
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Contratransporte:
Los solutos se mueve en direcciones opuestas a travsde la membrana celular
El Na se mueve hacia el interior de la clula siguiendo su
gradiente electroqumico, mientras otro soluto (de cargapositiva) se transporta hacia fuera de la clula
Ejemplos:
Bomba Na-Ca en clulas musculares y tbulo distal
renal
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Transporte activo de macromolculas
Endocitosis:
Proceso por el que la clula capta partculas del medioexterno mediante una invaginacin de la membranaen la que se engloba la partcula a ingerir.
Se produce la estrangulacin de la invaginacinoriginndose una vescula que encierra el materialingerido.
Segn la naturaleza de las partculas englobadas, sedistinguen diversos tipos de endocitosis:
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Pinocitosis: Implica la ingestin de lquidos ypartculas en disolucin por pequeas vesculas.
Fagocitosis: Se forman grandes vesculas
revestidas o fagosomas que ingierenmicroorganismos y restos celulares
Endocitosis mediada por un receptor: Es un
mecanismo por el que slo entra la sustanciapara la cual existe el correspondiente receptor enla membrana
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Transporte activo de macromolculas
Exocitosis:
mecanismo por el cual las macromolculas contenidasen vesculas citoplasmticas son transportadas desde elinterior celular hasta la membrana plasmtica, para ser
vertidas al medio extracelular
Esto requiere que la membrana de la vescula y lamembrana plasmtica se fusionen para que pueda servertido el contenido de la vescula al medio
Mediante este mecanismo, las clulas son capaces desecretar sustancias sintetizadas por la clula, o bienexcretar sustancias de desecho
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OSMOLARIDAD
Osmolaridad:
Concentracin de partculas osmticamente activas deuna solucin
Para calcular osmolaridad se debe conocer concentracindel soluto, y si ste se disocia o no
NaCl: 2 partculas
CaCl2: 3 partculas
Una solucin en comparacin con otra puede ser:
Isoosmtica (isotnica)
Hiperosmtica (hipertnica)
Hipoosmtica (hipotnica)
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Osmolaridad:
Principales partculas osmticamente activas del plasma:
Sodio
Cloro
Bicarbonato
Glucosa
Urea
Osmolaridad plasmtica: 285-295 mOsm/L
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OSMOSIS
Paso de agua a travs de una membrana semipermeabledesde un sitio de mayor concentracin de agua(ms
disuelto) a otro de menor concentracin de agua(con mssolutos)
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Presin Osmtica
Es la fuerza impulsora del agua hacia el recipiente donde seencuentran las partculas osmticamente activas
La presin osmtica () de una solucin depende de 2factores:
Concentracin de partculas osmticamente activas
Permanencia de los solutos osmticos en la solucin (esdecir, si atraviesan membranas o no)
Solutos osmticos que no atraviesan membranas: albmina,proteinas intracelulares
Solutos osmticos que s pueden atravesar membranas: urea,glucosa
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Efectos de la concentracin de solutos en un
glbulo rojo