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Fisiología Celular Hernán Jiménez Kinesiólogo

2 . fisiología celular UPA

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1. Hernn Jimnez Kinesilogo 2. Fisiologa Explica factores responsables vida Fsicos Qumicos Origen Desarrollo progresin 3. Virus rbol Humanos 4. Fisiologa Humana Bacteriana viralVegetal Otras 5. Ser Vivo Caractersticas Mecanismos 6. Hambre Miedo Frio Reproducirnos y relacionarnos 7. Cien billones de clulas 100.000.000.000.000.- Difieren unas de otras 8. Caractersticas similares Degradacin de hidratos de carbono, grasas, protenas y otros Nutrientes en energa Eliminan productos de desecho hacia el LEC Se reproducen Destruyen bajo condiciones similares 9. Clulas eucariotas Ncleo delimitado por una membrana Clula se divide en 2 compartimientos Ncleo Citoplasma 10. Agua Iones Protenas Lpidos Carbohidratos 11. Solucin Acuosa Contiene Molculas orgnicas Iones Elementos del Citoesqueleto Serie de organelas Protenas 12. Protenas Estructurales Mecanismo contrctil para el musculo Microtbulos Tipo fibrilar Globulares Fundamentalmente enzimas 13. Contiene Genoma de la clula 46 cromosomas 22 pares de autosomas Un par de cromosomas sexuales Ncleo contiene maquinaria necesaria para la reparacin del ADN lesionado y para su replicacin. Enzimas necesarias para transcribir ADN y ARNm 14. Cromosoma Estructura ordenada Contiene genes (ADN) Protenas Asociadas (histonas) 15. Sintetizan ATP Contienen su propio ADN Contiene enzimas para fosforilacin oxidativa ARN transcribir y traducir ADN 16. 2 membranas separadas por espacio intermembranoso Composicin del espacio intermembranoso es similar al del citoplasma 17. Membrana interna se genera ATP 18. Red de membranas en citoplasma Especialmente desarrollado en clulas que producen y secretan protenas. 19. Ribosomas Traduccin de ARNm Modificacin Traduccin de protenas 20. Modificacin y desmitificacin de sustancias Moleculas hidrofobas pueden transformarse en hidrosolubles 21. Sntesis de grasas y lpidos Altamente desarrollados en clulas ovricas y testiculares Varia en nombre en otras clulas 22. Recibe protenas sintetizadas en RER 23. Vesculas RE Sacos del Aparato de Golgi Red Golgi Zona Trans aparato de Golgi Seleccin y envase de protenas} M.P Lisosoma Granulos secretores 24. Bicapa lipdica Grnulos 40 agregados proteicos Hidrolizar 25. Aparato digestivo celular Funcin de degradacin Endocitosis Fagocitosis Autofagocitosis 26. Fsicamente parecidos a lisosomas Difieren en Autoreplicacin Contiene oxidasas en vez de hidrolasas Oxidar sustancias venenosas Oxigeno Protones Perxido de hidrogeno 27. Actina Contraccin muscular Movimiento celular Uniones celulares Filamentos intermediarios Funcin estructural Desmosomas y hemidesmosomas Microtbulos Transporte intercelular de vesculas Cinesina Dineina Desplazamiento de cromosomas Movimiento de cilios y flagelos 28. Rodea la clula Separndola del LEC Estructura Delgada, flexible y elstica Formada Lpidos Protenas Glucidos 29. Singer & Nicholson 30. Caractersticas Filtro altamente selectivo Permeabilidad variable Altamente selectiva Fluidez Asimtrica Diferencia de potencial elctrico en borde externo e interno Transporta sustancias entre LIC y LEC Sensor de seales externas Participa en transduccin de seal Participa en la adhesin celular 31. Estructura bsica Barrera relativamente impermeable a solutos solubles en agua 32. Principalmente Fosfolipidos Glicolipidos Colesterol Caracterizan por Bajo peso molecular Anfipticos o anfiflicos Dobles enlaces (saturados) o no (insaturados) 33. Microscopia electrnica de liposoma Formacin de bicapa espontanea 34. Composicin y estructura de la Membrana Plasmtica 1.- Modelo de mosaico fluido de la membrana plasmtica (bicapa de fosfolpidos) 2.- Lado externo de la membrana 3.- Lado interno de la membrana 4.- Protena intrnseca de la membrana 5.- Protena canal inico de la membrana 6.- Glicoprotena 7.-Molculas de fosfolpidos organizadas en bicapa 8.- Molculas de colesterol 9.- Cadenas de carbohidratos 10.- Glicolpidos 11.- Regin polar (hidroflica) de la molcula de fosfolpido 12.- Regin hidrofbica de la molcula de fosfolpido 35. Depende de la composicin de los cidos grasos, contenido de colesterol y temperatura. Clulas pueden modificar la fluidez. 36. Mayor colesterol menor fluidez Colesterol orienta en bicapa con 2 grupos hidroxilos que interactan con fosfolpidos inmovilizndolos parcialmente 37. Colesterol disminuye permeabilidad de la bicapa, aumenta la flexibilidad y rigidez mecanica 38. Composicin de lpidos en hemicapa es diferente MB de Glbulo rojo Bicapa externa Fosfatidilcolina y esfingomielina Bicapa interna Fosfatidiletanolamina y fosfatidilserina 39. Lipoflicas no cargadas Atraviesan la bicapa (O2 y CO2) Polares pequeas Poros intermoleculares (H2O) Hidroflicas o polares grandes Transportadores (glu y aa) Canal inicos (iones) 40. DIFUSION SIMPLE DIFUSION FACILITADA CANALES IONICOS 41. No se relaciona con gasto energtico A favor de la gradiente Se produce por desplazamiento hacia el menos gradiente electroquimico Difusin simple a travs de gradiente Difusin por gradiente elctrica N N RT i ioi ln FZ iii ~ 42. Nernst - Plank Na+ Poro o canal Transporte asistido membrana K+ valinomicina O2 43. En contra de la gradiente En contra de fuerza ejercida por campo E. Direccin del mayor potencial electroqumico No es difusin, requiere gasto energa (ATP) Requiere de un transportador 44. Protenas intrnsecas Dentro de la membrana Protenas extrnsecas En una de las hemicapas Por ejemplo protenas transmembranales 45. RV + - I=0 46. RV + - e- e- 47. e- I V=I Rx Volts = Amperes Ohmsx RV + - I= V R 48. R h Equivalente hidrulico 49. flujo R h Equivalente hidrulico 50. V = 0 +- 51. V = 0 +- 52. V =-30 +- 53. EX = zF RT ln [X]o [X]i EX = potencial de equilibrio del in X z = valencia del in F = constante de Faraday, 96500 Coulombs R = Constante universal de los gases. 8,3145 VC/mol K T = Temperatura absoluta 54. EK = F RT log [K]o [K]i 2.303 EX = zF RT ln [X]o [X]i a 20 C, RT/F (en mV) es 25.26 EK = log [K]o [K]i 58.17 55. Concentracin Concentracin [Ion]o Potencial de Ion Extracelular Intracelular [Ion]i Equilibrio (mM) (mM) (mV) Na+ 145 12 K+ 4 155 Cl- 123 4.2 56. Concentracin Concentracin [Ion]o Potencial de Ion Extracelular Intracelular [Ion]i Equilibrio (mM) (mM) (mV) Na+ 145 12 12 +67 K+ 4 155 0,026 -98 Cl- 123 4.2 29 +90 57. V I 58. V I 59. 3 estados Abierto Cerrado Inactivo Elctricamente hablando Conduce (abierto) No Conduce (cerrado) 60. membrana canal en estado cerrado (C) no conduce iint = 0 iext = 0 int ext 61. membrana canal en estado abierto (O) conduce iint = 0 iext = 0 int ext 62. C O Transicin entre estados es probabilstica C O 0 5 0 1000500 pA ms 63. La transicion entre estados de conductancia de un canal inico es probabilstica C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 O1 O2 O3 O4 O5 O6 O7 O8 O9 O10 Cmo se calcula? O C C1 + C2 + C3 + + Cn = Ct (tiempo total cerrado) O1 + O2 + O3 + + On = Ot (tiempo total abierto) Po = (Ot + Ct) Ot 64. No interacta con un solo ion Interacciona con distintos iones principalmente K+ Na+ Cl- 65. Vm = -RT F ln PK[K+]i + PNa[Na+]i + PCl[Cl-]o PK[K+]o + PNa[Na+]o + PCl[Cl-]i Vm = log PK[K+]i + PNa[Na+]i + PCl[Cl-]o PK[K+]o + PNa[Na+]o + PCl[Cl-]i -61 mV 66. 2 tipos de potenciales fuera del reposo Potencial despolarizante Potencial subumbral Potencial de accin Potencial hiperpolarizante Potencial de reposo 67. Con un electrodo comparamos mV entre el espacio externo y el interno da una diferencia. En el musculo sartorio de rana es 90mV mas bajo que el LEC. -90 mV potencial de reposo (cuando no hay influencias perturbadoras) 68. A mayor corriente aplicada Mayor diferencia del potencial Cambio de potencial de membrana -90mV a -31 mV Despolarizante -90mV a -100 mV Hiperpolarizante 69. Potencial que se transmite a travs de la membrana Disminuye en amplitud Mientras mas cerca este el electrodo mayor ser el voltaje percibido. La cuanta de potencial depende exponencialmente de la distancia desde el punto de aplicacin de la corriente Potencial se conduce con decremento 70. 2 tipos Potencial subumbral Potencial de accin 71. La distancia que potencial de atena a 37% (1/e) de su valor se llama Constante de Longitud Atenuacin de 1 a 2 mm (Musc y Nerv de mamferos) 72. La despolarizacin que supera el umbral Es una respuesta mayor Se revierte la polaridad de la Mb Se hace positivo respecto al exterior Se propaga sin decremento La forma y amplitud se mantienen a lo largo de toda la clula 73. Responde a la Ley del TODO O NADA Luego de repolarizarse sufre un Pospotencial de hiperporalizacin Se necesita de un numero critico de canales abiertos para lograr potencial Potenciales de escalada lenta Se logra superar el umbral pero no se alcanza la cantidad de canales abiertos necesaria para generar un potencial de accin Acomodacin 74. despolarizacin gNa entrada Na+ estmulo gNa entrada Na+ repolarizacin gK salida K+ 75. De Nernst?? De Goldman-Hodking y Katz? 76. Un aumento en la conductancia para el Na+ Generara una despolarizacin Un aumento en la conductancia para el K+ generara una hiperpolarizacin Mximo potencial de accin +50 mV 77. Lo podemos dividir en 2 periodos Despolarizante Periodo refractario absoluto Periodo refractario relativo Hiperpolarizante 78. ABSOLUTO RELATIVO Un nuevo estimulo no puede generar un potencial de accin Se debe a la inactivacin de los canales Un nuevo estimulo pero de gran intensidad puede generar un segundo potencial de accin Unidades inactivadas por voltaje 79. ESPACIAL TEMPORAL Varios estmulos subumbrales sumados a lo largo del tiempo logran superar el umbral Varios estmulos subumbrales sumados al mismo tiempo logran superar el umbral 80. Capitulo 2, 4 y 5 de: Guyton & Hall. Tratado de fisiologa Medica (10 Edicin) Capitulo 1 y 5 de: Berne y Levi: Fisiologa (6 Edicin) 81. Capitulo 2 de Berne y Levi 1, 3, 6, 7 y 8 de Guyton