MECANISMOS DE TRANSPORTE I

Dra. Verónica I Enríquez

Depto Fisiología

ICB - UAG

OBJETIVOS

Explicará la estructura de la membrana celular.

Explicará el proceso de ósmosis a través de las membranas biológicas, así como el concepto de presión osmótica.

Explicará el mecanismo de difusión a través de las membranas biológicas.

TEXTO

Guyton 10a. Edición:

Capitulos:2 pag. 11-28

4 pag. 47-60

MEMBRANA CELULAR

MEMBRANA CELULAR

Formada por distintos tipos de membranas todas compuestas de lípidos y proteínas

Membrana nuclearMembrana celularMembrana mitocondrialMembrana retículoendotelialMembrana A.GMembrana lisosómica

MEMBRANA CELULAR

MEMBRANA SELECTIVA Llamada permeabilidad selectiva

transporte

FUNCIONES:

reconocimiento y comunicación

MEMBRANAS

Proporcionan una barrera que evita el movimiento del agua libremente y de las substancias hidrosolubles de un compartimiento celular a otro.

Sustancias hidrosolubles

Glucosa

Urea

Iones

aminoácidos

Sustancias liposolubles

Oxígeno

Bioxido de carbono

Alcohol

nitrogeno

MEMBRANA CELULAR

Delgada y elastica de 7.5 y 10 nanometros.

55 % Proteínas

25 % Fosfólipidos

13 % Colesterol

4 % Lípidos

3 % Hidratos de carbono

MEMBRANA CELULAR

Dos porcionesHidrofóbica (paso grasas)

Hidrofilica (paso substancias hidrosolubles)

MEMBRANA

Mismas sustancias de un lado y otro (sodio, potasio,calcio)

Diferentes concentraciones

Todas sus particulas suman 300 mOsm/l en el intracelular y extracelular

GLUCOPROTEÍNASSon de dos tipos

PROTEÍNAS INTEGRALESPROTEÍNAS PERIFÉRICAS

• FUNCIONES

• Canales o poros• Proteínas

transportadoras• Enzimas

HIDRATOS DE CARBONO

Llamado glucocáliz celular (3%)

Combinado con proteínas y lípidosGlucoproteínas

Glucolípidos

Glucosa sale al exteriorAnclan

Receptores hormonales

LIPIDOS

Bicapa lipídica

42%Membrana25% Fosfólipidos

13% colesterol

4% grasas neutras

Hidrófilico fosfato

Hidrófobico acidos grasos

Unión fosfolípido

MECANISMOS DE TRANSPORTE

Transporte pasivoDifusión simple

• A través de una bicapa• A través de canales

Difusión facilitada

Transporte activo• energia

ÓSMOSIS

Dando un movimiento del agua a través de la membrana celular.

La célula se hincha o se contrae dependiendo del movimiento de agua.

MOVIMIENTO NETO DEL AGUA CAUSADO POR UNA DIFERENCIA DE CONCENTRACIÓN DE LA MISMA

ÓSMOSIS

Las moléculas pequeñas atraviesan con facilidad y las grandes con dificultad.

La membrana es selectiva o semipermeables.

osmosis

PRESIÓN OSMÓTICALa cantidad exacta de presión necesaria para detener la ósmosis se determina presión osmótica.

Existe una membrana selectiva que separa líquidos

La presión es tan diferente que evita la ósmosis.

GRADIENTE

Diferencia

A mayor gradiente habra mayor velocidad y mayor fuerza (mayor presión, mas velocidad)

GRADIENTE QUÍMICODiferencia de concentración

• Calor, energía cinética

DIFUSIÓNMovimiento molecular aleatorio de sustancias, molecula a molécula. Por la membrana o en combinación con la proteína transportadoraEnergía que causa la difusión es el movimiento cinético

DIFUSIÓN

SIMPLE:

movimiento cinético a través de aberturas o espacios intermoléculares

Empleo nulo de proteínas transportadoras

Equilibrio homogéneo a ambos lados

DIFUSIÓN SIMPLE

A través de intersticios de la bicapa lipídica-liposolubles.A través de canales acuosos que penetran todo el espesor de las grandes proteínas.Difusión de sustancias liposolubles a través de la bicapa lipídica (liposolubilidad)Difusión de agua y otras moléculas insolubles en lípidos a través de canales proteínicos

DIFUSIÓN

FACILITADA:requiere interacción de una proteína transportadora

No requiere de energía

FACTORES QUE AFECTAN LA DIFUSIÓN

Facilitan: -Mayor área de corte transversal

-Mayor gradiente

-Mayor temperatura

Dificultan: -Mayor peso molécular

-Mayor distancia

PERMEABILIDAD SELECTIVA

Características del propio canalDiametro

Forma

Naturaleza de los cambios eléctricos

APERTURA DE CANALES PROTEÍNICOS

Un medio de controlar la permeabilidad de dichos canales.(ion específico)

Puertas son como compuertas de las moléculas proteínicas.

compuertasDos tipos

• Apertura de voltaje• Apertura química (ligando)

APERTURA DE VOLTAJE

Responde a potencial eléctrico a través de la membrana celular

ejemploSodio la membrana negativa exterior cierra y positiva abre

APERTURA QUIMICA

Apertura de ligandos

Canales proteínicos se abren por unión de una sustancia química a la proteína.

Cuando se unen se abren

Canal acetilcolina

MECANISMOS DE TRANSPORTE II

DRA. VERONICA ENRIQUEZ

DEPARTAMENTO FISIOLOGÍA

ICB - UAG

OJETIVOS

EXPLICARÁ LOS MECANISMOS DE:

DISUSIÓN FACILITADA

TRANSPORTE ACTIVO

ARRASTRE POR SOLVENTES

FAGOCITOSIS, PINOSITOSIS Y EMECITOSIS.

DIFUSIÓN FACILITADADifusión mediada por transportadores

Sustancias transportadoras através de la membrana con ayuda de una proteína transportadora específica.

Proteína facilitadora de la difusión.

DIFUSIÓN FACILITADA

La molécula que se va a transportar entra en el canal y se une.

Cambio de conformación en la proteína transportadora

El canal se abre al lado opuesto de la membrana

Débil fuerza de unión y se libre

DIFUSIÓN FACILITADA

Difundir de ambas direccionesEjemplo

• GLUCOSA

• AMINOACIDOS

• La insulina ayuda a la glucosa aumenta de 20 a 30 veces

FACTORES QUE AFECTAN LA DIFUSIÓN

Número de sustancia

Número de moléculas

Difusión si hay

No difusión neta

DIFUSION NETADifusión desaparece cuando acaba el calor a –273oC o 0oK

Difusión netaVel difusión:

• cantidad de sustancia en el exterior y en el interior

Cargas opuestas se atraen

Diferencia de presion

TRANSPORTE ACTIVO

Cuesta arriba, contra gradiente

Ejemplos Sodio, potasio, calcio, hierro, hidrogeno, cloruro, yoduro, uratos

primario

Transporte activo

secundario

TRANSPORTE ACTIVOTransporte activo primario

ATP

Transporte activo secundario de la energia almacenada

En ambos depende de las proteinas transportadoras para actuar contra gradiente

BOMBA

TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO

Ejemplos: sodio, potasio, calcio, hidrogeno, cloruro y otros.

Bomba Sodio-PotasioBombea sodio al exteriorPotasio al interiorPara dar potenciales

eléctricos

BOMBA SODIO-POTASIO

Proteína transportadora son 2 proteínas globulares.

Posee 3 sitios de unión de los iones de sodio

Dos sitios para potasio

ATPasa en los sitios de union de Na

TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO

Cotransporte

ContratransporteAl salir el sodio arrastra a otra sustancia por acoplamiento

Cada uno toma un sitio de union

Ejemplo: sodio-glucosa

TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO

CONTRATRANSPORTESODIO – CALCIO

SODIO – HIDROGENO• Sodio entra y al mismo tiempo sale calcio ambos

unidos a la misma proteina

TRANSPORTES ESPECIALES

MOLECULAS ESPECIALES

ENDO – AdentroEndocitosis

• Pinocitosis• Fagocitosis

EXO – afueraExocitosis

• Emecitosis

ENDOCITOSIS

Pinocitosis Proteínas de mayor tamaño

Clatrina (proteína)

Actina y miosina

vacuola

ENDOCITOSISFagocitosis

La membrtana se adhiere a la sustancia indicada

Podocitos

Que introducen al interior

Lisosomas

EMECITOSIS

La membrana tambien saca sustancias de desecho

Membrana envuelve la sustancia

Vaciada al exterior

ARRASTRE POR SOLVENTE

LLEVA LA SUSTANCIA EL SOLIDO

SOLVENTE

POTENCIALES BIOELECTRICOS

G uyton

10a . E d ic ión

Ca pitu lo 5

P a g ina s : 61 -78