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.
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