Barrera lipidica y proteínas de

transporte de la membrana

celular

• La membrana celular esta constituida por una bicapa lipidica con gran cantidad de moléculas ;La bicapalipidica no es miscible con el liquido extracelular ni con el intracelular. Por tanto constituye una barrera para el movimiento de la mayor parte de las moléculas de agua y sustancias hidrosolubles entre los compartimientos extra e intracelular.

• Algunas sustancias pueden atravesar esta bicapa directamente a traves de la propia sustancia lipidica; que son las sustancia lipo solubles.

• Las moléculas proteicas de la membrana poseen propiedades completamente diferente para el transporte de sustancias. Llamadas proteínas de transporte

• Algunas poseen espacios acuosos a todo lo largo de su molécula y permiten el libre movimiento de ciertos iones y moléculas: Proteínas de los canales.

• Las otras proteínas transportadoras se unen a las sustancias que hay que transportar y cambios de conformación hacen que las sustancias se muevan a través de los intersticios de la proteína hasta el otro lado de la membrana.

Difusión frente a transporte

activo.

Difusión

Difusión a través de la

membrana

Hay dos tipos de difusión:

• Difusión Simple : El

movimiento cinético

molecular de las moléculas o

lo iones

• Difusión Facilitada : Requiere

la interacción de una

molécula transportadora

ayudando con el paso de

estas a través de la

membrana

• La difusión simple se puede por dos vias ;

• 1º) A través de los intersticios de la

bicapa lipidica, especialmente si la

sustancia que difunde es liposoluble.

2º) A través de los canales acuosos que

penetran en todo el espesor de algunas

de las grandes proteínas de transporte .

1º)

• Liposolubilidad de la sustancia

• Oxigeno, el nitrógeno, dióxido de

carbono y alcoholes

• El agua es muy insoluble en los lípidos

atraviesa con facilidad la membrana

2º)

• Estos canales proporcionan vías a

través de los intersticios de las

moléculas proteicas.

• Tiene estos dos características ; 1) son

permeables selectivamente a algunas

sustancias, 2) Muchos pueden abrirse

y cerrase mediante puertas

• Permeabilidad ; son selectivos con uno

o mas iones o moléculas especificas

que son características del propio

canal tales como su diámetro su

forma y naturaleza de cambios

electrónicos.

Lo mas importante es

que internamente (-)

Apertura de los canales

proteicos

Tanto la apertura como el cierre están

controlados de dos formas principales

1º Apertura de voltaje; La puerta

responde al potencial eléctrico a

través de la membrana. Potencial de

acción.

• 2º Apertura química (apertura<de

ligando>) algunos canales se abren

por la unión de una sustancia química.

• Uno de los mas importantes es el cual

es levado acabo por la acetilcolina

Difusión Facilitada

• Se denomina difusión mediada por un transportador, una sustancia que se transporta de esta manera difunde a través de la membrana utilizando una proteína transportadora específica para contribuir al transporte. Es decir, el transportador facilita la difusión de la sustancia hasta el otro lado.

Velocidad de Difusión

• Una característica importante entre la D.F. y la D.S. es la V.D.; aunque la V. de la D.S a través de un canal abierto aumenta de manera proporcional a la concentración de sustancia que difunde, la D.F. se acerca a un máximo denominado Vmax

a medida que aumenta la concentración de la sustancia que difunde.

¿Qué limita la V. de la D.F.?• Una posible respuesta podría ser el

mecanismo de esta misma, fig.*… 1. Poro suficientemente grande para

transportar la molécula específica.

2. Receptor de unión en el interior del transportador proteico.

3. En una fracción de segundo ocurre un cambio conformacional o químico en la proteína transportadora.

4. Como la fuerza de unión del receptor es débil, el movimiento térmico de la molécula unida hace que se separe y que se libere en el lado opuesto de la membrana…

• Pero cabe señalar que este

mecanismo permite que la molécula

transportada se mueva (difunda) en

ambas direcciones a través de la

membrana.

• Sustancias más importantes que

atraviesan las membranas celulares

mediante D.F. están:

– Glucosa

– Y la mayor parte de los aminoácidos.

Factores que influyen en la V. neta de D.

• Efecto de la diferencia de concentración sobre la difusión neta a través de una membrana.– Difusión Neta (Ce-Ci)

• Efecto del potencial eléctrico de membrana sobre la difusión de iones: el “potencial de Nernst”.– FEM (en milivoltios)=+-61log

C1/C2

• Efecto de una diferencia de presión a

través de la membrana.

– Esto ocurre por ejemplo, en la membrana

capilar sanguínea de todos los tejidos del

cuerpo.

aprox. 20mmHg.

Ósmosis a través de membranas con

permeabilidad selectiva: “difusión neta”

de agua• El agua es la sustancia más

abundante que difunde a través de la membrana celular.

• Aunque, normalmente, la cantidad que difunde en ambas direcciones está equilibrada de manera tan precisa que se produce un movimiento neto cero de agua. Por lo tanto el volumen celular permanece constante.

• Este proceso de movimiento neto del agua que se debe a la producción de una diferencia de la concentración del agua se denomina ósmosis.

C=mv2/2

Presión Osmótica

• La cantidad exacta de presión necesaria para detener la ósmosis se denomina presión osmótica de la solución de cloruro sódico.

• La presión osmótica que ejercen las partículas de una solución, está determinada por el número de partículas por unidad de volumen del líquido, no por lo masa de las particulas.

Osmolalidad & Osmolaridad

Osmolalidad

• El osmol es utilizado para expresar la concentración de una solución en función del número de partículas.

• Un osmol es el peso molecular gramo de un soluto osmóticamente activo.

• Por tanto 180g de glucosa, que es el peso molecular-gramos de la glucosa, son equivalentes a 1 osmol de glucosa.

Osmolaridad

• Debido a la dificultad

de medir los kg de

agua de una solución

(osmolalidad), en lugar

se utiliza la

osmolaridad, que es la

concentración osmolar

expresada en osmoles

por litro de solución.

Transporte activo

• 2 tipos

Transporte. Activo primario.

Transporte. Activo secundario.

Transporte activo primario

• Es un mecanismo que permite a la

célula transportar sustancias disueltas

a través de su membrana.

• Proceso que requiere energía.

• Aquí la energía se deriva de la ruptura

del trifosfato de adenosina(ATP) o

algún otro fosfato de alta energía.

• La célula utiliza transporte activo en tres

situaciones:

• cuando una partícula va de punto bajo

a la alta concentración.

• cuando las partículas necesitan la ayuda

que entra en la membrana porque son

selectivamente impermeables.

• cuando las partículas muy grandes

incorporan y salen de la célula.

La célula utiliza transporte activo en tres

situaciones:

cuando una partícula va de punto bajo

a la alta concentración.

cuando las partículas necesitan la ayuda

que entra en la membrana porque son

selectivamente impermeables.

cuando las partículas muy grandes

incorporan y salen de la célula.

Bomba de sodio de potasio

• Proceso de transporte que bombea

iones sodio hacia el exterior a través

de la membrana celular, ya al mismo

tiempo bombea iones potasio desde

el exterior hacia el interior.

Bomba de calcio

• Mecanismo que re­quiere energía y

que sirve para hacer pasar iones

calcio a través una membrana celular

desde una región con una baja

concentración de iones.

Transporte activo secundario

• Es el transporte de sustancias que

normalmente no atraviesan la

membrana celular, como los

aminoácidos y la glucosa, cuya

energía requerida para el transporte

deriva del gradiente de

concentración de los iones sodio de la

membrana celular.

Transporte activo a través de

laminas celulares

• Consiste en

• 1-proporcionar transporte activo a

través de la membrana celular de un

lado de la célula.

• 2- proporcionar difusión simple o

facilitada a través del lado opuesto

de la célula.