TEMA 2. Diferenciación celular. Organización funcional del cuerpo humano.

TEMA 3. Medio interno. Homeostasis. Mecanismos y sistemas de control.

TEMA 4. Compartimientos del organismo. Líquidos corporales.

TEMA 5. Funciones de las membranas celulares. Paso de sustancias. Mensajeros químicos. Receptores.

TEMA 6. Excitabilidad. Potenciales de membrana.

TEMA 7. Potencial de acción y teoría iónica del impulso nervioso.

TEMA 8. Conducción del impulso nervioso y fisiología general de las fibras nerviosas.

TEMA 9. Transmisión sináptica.

TEMA 10. Sinapsis colinérgicas y catecolaminérgicas. Otros tipos de sinapsis.

TEMA 11. Efectores. Excitación y contracción del músculo esquelético.

TEMA 12. Excitación y contracción del músculo liso. Músculo cardíaco.

TEMA 13. Organización funcional del sistema nervioso. Reflejos

TEMA 14. Sistema nervioso autónomo.

FISIOLOGÍA GENERAL

1. Membrana celular: estructura y composición.

2. Transporte a través de la membrana.

3. Transporte pasivo.

3.1. Difusión simple.

3.2. Difusión facilitada.

4. Transporte activo.

5. Endocitosis y exocitosis.

6. Comunicación intercelular: mensajeros y receptores.

Tema 5. Funciones de las membranas celulares. Paso de sustancias. Mensajeros químicos. Receptores.

1. Membrana plasmática

• Barrera física entre el LIC y el LEC• Otras funciones: transporte, comunicación, reconocimiento, adhesión

Fosfolípidos mayoritarios en las membranas eucariotas

1. Membrana plasmática

COLESTEROL

1. Membrana plasmática

• El colesterol amortigua la fluidez de la MP (= menos deformable)• Disminuye la permeabilidad de la MP al agua

La mayoría de las membranas celulares constituyen un “mosaico fluido” de fosfolípidos y proteínas.

1. Membrana plasmática

• Las características funcionales de la MP dependen de las proteínas que contiene.

• Muchas proteínas de membrana son glucoproteínas.

• Tipos (por la forma en la que están dispuestas en la MP):

- Periféricas: incluidas de manera parcial en una de las superficies de la membrana, unidas covalentemente a lípidos o asociadas a ellos mediante un dominio hidrofóbico.

- Integrales: abarcan todo el espesor de la membrana. Son anfipáticas.

1. Membrana plasmática

Segmento hidrófoboBarriles formados por diferente número de

cadenas que configuran un canal o

poroGlicosilación de

proteínas y formación depuentes disulfuro

entre cisteínas

1. Membrana plasmática

Ejemplos de estructuras de proteínas de membrana

2. Transporte a través de la membrana.

• La MP tiene una permeabilidad selectiva.

• A ↓ tamaño y ↑ hidrofobicidad, ↑difusión a través de la bicapa.

• Moléculas hidrosolubles y cargadas no pueden atravesar la bicapa (la mayoría).

• Es necesario un sistema de transporte para las moléculas impermeables a la

bicapa: proteínas transportadoras de membrana

2. Transporte a través de la membrana.

TRANSPORTE ACTIVO

TRANSPORTE PASIVO

DIFUSIÓN SIMPLE DIFUSIÓN FACILITADA

Tipos de transporte:

• T Pasivo: No necesita energía (ATP).

• La difusión simple ocurre a través de la bicapa (inespecífico) o por poros (específico).

• Ocurre a favor de gradiente.

• La capacidad de difundir a través de la bicapa depende de:

- La diferencia de concentración a través de la membrana

- La permeabilidad de la membrana a la sustancia (hidrofobicidad = lipofilia)

- La Tª: determina la energía cinética de las moléculas

- La superficie de la membrana

• Ej.: O2 y CO2, EtOH, NH3, fármacos liposolubles

3. Transporte pasivo: difusión simple.

• Agua: aquaporinas (permiten el paso por ósmosis).

• Iones (Na+, K+). La apertura del canal está regulada por:

-Ligando, su unión a una determinada región del canal provoca la transformación estructural que induce la apertura. - Voltaje (tema siguiente).

3. Transporte pasivo: difusión simple.

Difusión simple a través de canales:

3. Transporte pasivo: difusión facilitada.

• T Pasivo: No necesita energía.

• Ocurre a favor de gradiente.

• La difusión facilitada es específica y saturable: mediada por proteínas transportadoras.

• Implica un cambio conformacional en la proteína.

• Ejemplos: glucosa, algunos aminoácidos…

4. Transporte activo

• Necesita energía (ATP) y proteínas transportadoras (receptor + ATPasa).

• Es contra gradiente (“contracorriente”).

• Mantiene las diferencias de concentración entre el LEC y el LIC (p.e. K+, Na+, Ca+2…), permite la absorción de micronutrientes en intestino y la reabsorción en el riñón… y la generación y transmisión del impulso nervioso

•Tipos:

- TA primario: la energia procede directamente del ATP…

- TA secundario o acoplado: la energía procede del gradiente generado por el TA primario.

4. Transporte activo primario

Bomba de Ca+2 Bomba de Na+/K+

Mantiene ↓[Ca+2]LIC

Mantiene ↓[Na+]LIC

↑[K+]LIC

LEC

LIC

• Transporte de iones: Na+, K+, Ca+2, H+, Cl-…

• Ocurre en todas las células, fundamental en miocitos y neuronas

4. Transporte activo primario

- Proporciona energía para el transporte 2º de otras moléculas.

- Las células nerviosas y musculares utilizan el gradiente K+/Na+ para producir impulsos eléctricos.

- La salida activa de Na+ es importante para mantener el equilibrio osmótico celular.

Funciones de la bomba de Na+/K+ :

4. Transporte activo secundario

• La difusión de Na+ hacia el interior celular (a favor de gradiente) impulsa el movimiento de otra molécula en contra de su gradiente.

- Simporte: la otra molécula se mueve en la misma dirección que el Na+

- Antiporte: en dirección opuesta

• Ejemplos: transporte acoplado al Na+ de glucosa y AAs en células epiteliales del intestino delgado y de los túbulos renales, antiporte de H+ y Ca+2

4. Transporte activo secundario

4. Transporte activo secundario

5. Endocitosis y exocitosis: transporte masivo

Endocitosis

Exocitosis

• Transporte de moléculas grandes• Ingestión de partículas y microorganismos (fagocitosis)

Liberación (secreción) de hormonas y neurotransmisores

6. Comunicación intercelular

Tipos de comunicación intercelular

• La comunicación celular es la capacidad que tienen todas las células de intercambiar información fisicoquímica con el medio ambiente y con otras células.

Miocitos Neuronas Inflamación HormonasPor ejemplo…

Coagulación

6. Comunicación intercelular: mensajeros y receptores

Receptores: proteínas o

glicoproteínas presentes en la membrana plasmática, en la membrana de las organelas o en el citosol celular, a las que se unen específicamente

moléculas señalizadoras (ligandos o

mensajeros):• Hormonas• Neurotransmisores• Citoquinas• Factores de crecimiento• Moléculas de adhesión• Componentes de la matriz extracelular

Receptor = cerraduraLigando = llave

Receptores de membrana

• Receptores con actividad tirosina quinasa

• Receptores acoplados a proteína G- Sistema adenilato ciclasa-AMPc-Sistema fosfolípidos de membrana- Sistema del calcio

• Los mensajeros hidrosolubles (p.e., hormonas) interaccionan con receptores de la superficie de las células diana.

• El acoplamiento ligando-receptor desencadena una señal intracelular mediada por SEGUNDOS MENSAJEROS. TIPOS:

6. Comunicación intercelular: mensajeros y receptores