Transporte a través de membranas celulares.ppt

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
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d9/Simple_difussion_in_cell_membrane.svg


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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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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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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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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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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

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