Germán Cardona Gutiérrez Ministro de Transporte Bogotá, octubre 3 de 2011.
Transporte 2011
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Transporte a través de Transporte a través de membranasmembranas
![Page 2: Transporte 2011](https://reader035.fdocuments.ec/reader035/viewer/2022070320/5587365fd8b42a18238b4579/html5/thumbnails/2.jpg)
¿EN CUÁL DE ESTOS CASOS SE ¿EN CUÁL DE ESTOS CASOS SE GASTA MÁS ENERGÍA?GASTA MÁS ENERGÍA?
![Page 3: Transporte 2011](https://reader035.fdocuments.ec/reader035/viewer/2022070320/5587365fd8b42a18238b4579/html5/thumbnails/3.jpg)
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¿Que es un gradiente?
Gradiente de concentración
Gradiente de colorGradiente de tamaño corporal
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Zona donde hay una variación continua de concentración de una determinada sustancia entre dos extremos.
Si avanzamos hacia el extremo "más concentrado" decimos que vamos en contra del gradiente, y lo contrario es ir a favor.
¿Cómo podemos definir gradiente de concentración?
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¿Cuáles son los principales procesos que permiten el paso de soluto y
solvente a través de las membranas celulares?
• Transporte pasivo: Sin gasto de energía• Difusión simple• Osmosis• Difusión facilitada
• Transporte activo: Con gasto de energía
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Soluto: Molécula que se disuelve en una solución
Solvente: Sustancia capaz de disolver las moléculas de soluto (generalmente agua)
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¿QUÉ ES LA DIFUSIÓN?
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DIFUSIÓN SIMPLE EN LA CÉLULA
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![Page 12: Transporte 2011](https://reader035.fdocuments.ec/reader035/viewer/2022070320/5587365fd8b42a18238b4579/html5/thumbnails/12.jpg)
VELOCIDAD DE DIFUSIÓN Depende de:
La magnitud del gradiente de concentración.
A mayor gradiente mejor será la difusión
Permeabilidad de la membrana.
Membrana neuronas 20 veces más permeable al K+ que al Na+.
A mayor Tª, mayor velocidad
Microvellosidades incrementan el área de difusión.
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OSMOSIS
Difusión de agua a través de una membrana
Caso especial de difusión
El agua sigue la gradiente de concentración
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Medio hipertónico: Mayor cantidad de moléculas de soluto fuera de la célula que dentro.
Medio hipotónico: Menor cantidad de moléculas de soluto fuera de la célula que dentro.
Medio isotónico: igual cantidad de moléculas de soluto fuera y dentro de la célula
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OSMOLITOSOSMOLITOS
EXTRACELULARESEXTRACELULARES
SODIOSODIO
CLOROCLORO
BICARBONATOBICARBONATO
INTRACELULARESINTRACELULARES
POTASIOPOTASIO
CLOROCLORO
FOSFATOFOSFATO
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IONES LIC LEC
SODIOSODIO 135 – 145*135 – 145*
POTASIOPOTASIO 155 - 160*155 - 160*
CALCIOCALCIO 3.5 – 5.53.5 – 5.5
MAGNESIOMAGNESIO 26 - 3426 - 34
CLOROCLORO 116.6116.6
HCOHCO33-- 27.427.4
FOSFATOSFOSFATOS 140140
PROTEÍNASPROTEÍNAS 5454
ÁCIDOS ORGÁNICOSÁCIDOS ORGÁNICOS 7.07.0
Los valores se expresan en mEq/lLos valores se expresan en mEq/l
![Page 17: Transporte 2011](https://reader035.fdocuments.ec/reader035/viewer/2022070320/5587365fd8b42a18238b4579/html5/thumbnails/17.jpg)
El agua puede atravesar la membrana por difusión simple o a través de poros acuosos.
Estos poros están representados por unas proteínas llamadas ACUAPORINAS.
Son proteínas que evolucionaron para poder transportar rápidamente el agua a través de las membranas biológicas. Las acuaporinas se encuentran en todas las formas de vida, como: eubacterias, hongos, plantas y filum animal
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Facilitan el paso del agua en células cuya membrana no permite su difusión simple como la de las células del segmento ascendente del asa de Henle renal y las células del túbulo colector renal.
La permeabilidad al agua en ciertas membranas no es una propiedad de la bicapa lipídica en sí misma, sino que depende de este factor proteico.
![Page 19: Transporte 2011](https://reader035.fdocuments.ec/reader035/viewer/2022070320/5587365fd8b42a18238b4579/html5/thumbnails/19.jpg)
CLASIFICACIÓN Y DISTRIBUCIÓN
SE DIVIDEN EN
AQUAGLICEROPORINAS
AQP ORTODOXO
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AQUAGLICEROPORINAS
Participan en el transporte de agua, permiten el paso de otros compuestos como urea, glicerol y gases como el CO2.
Entre ellas se encuentran:
1. AQP-3. membranas eritrocitarias, en los túbulos proximales renales y en las vías respiratorias
2. AQP-7. leucocitos
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ACUAPORINAS ORTODOXAS
Participan solamente en el paso de agua a través de las membranas.
En este grupo se encuentran: 1. AQP-0. fibra del cristalino2. AQP-1 . membranas eritrocitarias, en los túbulos
proximales renales y en las vías respiratorias3. AQP-2 riñón4. AQP-4, cerebro5. AQP-5 glándulas salivales, lagrimales y
sudoríparas 6. AQP-6 epitelio renal7.
![Page 22: Transporte 2011](https://reader035.fdocuments.ec/reader035/viewer/2022070320/5587365fd8b42a18238b4579/html5/thumbnails/22.jpg)
AQUAPORINAS
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OSMOSIS
Moléculas de agua “unidas”
agolpadas en torno al azúcar: no caben por el
poro
Molécula de agua“libre”, cabe por el
poro
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![Page 25: Transporte 2011](https://reader035.fdocuments.ec/reader035/viewer/2022070320/5587365fd8b42a18238b4579/html5/thumbnails/25.jpg)
Tonicidad: Concepto cualitativo
Caso A: Cuando se comparan dos soluciones que tienen la misma concentración de solutos se les denomina:soluciones isotónicas
Caso B: Cuando se comparan dos soluciones que tienen diferente concentración de solutos le llamamos por separado:
Solución Hipotónica: Tiene < concentración de solutos
Solución Hipertónica: Tiene > concentración de solutos
Es la comparación entre la concentración de iones dentro de la célula v/s el medio extracelular.
![Page 26: Transporte 2011](https://reader035.fdocuments.ec/reader035/viewer/2022070320/5587365fd8b42a18238b4579/html5/thumbnails/26.jpg)
Difusión pasiva, caracterizada por el paso del agua, disolvente, a través de la membrana semipermeable, desde la solución más diluida a la más concentrada.
¿Qué tipo de transporte se puede deducir de este esquema?
¿Cómo podríamos definirlo?
Observa…
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Membrana semipermeable
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Qué ocurre en las células vegetales?
Célula en solución hiperosmótica
PLASMÓLISIS
La célula pierde agua y se arruga, la membrana plasmática se separa de la pared celular
Situación 1
H2O
H20
H2O
Pared celular
Membrana plasmática
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Situación 2
Célula en soluciónhiposmótica
La célula se hinchará poringreso de agua en suinterior
TURGENCIA
H2OH2O
H2O
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¿Qué ocurre en las células animales?
Glóbulo rojo en solución hipertónica
CRENACIÓN
La célula pierde agua (deshidrata)
Situación 1
H2
O
H2
OH2
O
Membrana plasmática
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Situación 2
Célula en soluciónhiposmótica
La célula se hidrata poringreso de agua en suinterior
CITÓLISIS
H2OH2O
H2O
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El agua se moviliza desde una zona de baja concentración de soluto a una zona de alta concentración de soluto , hasta llegar al equilibrio de las concentraciones
Medio hipotónico
Medio hipertónico
H2O
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COMPORTAMIENTO DE LA CÉLULA ANIMAL Y LA VEGETAL
CELULA ANIMAL
Crenación: ocurre cuando la célula está expuesta a un ambiente hipertónico y se arruga al perder agua.
Citólisis: ocurre cuando la célula está expuesta a un ambiente hipotónico y eatalla al llenarse de agua
CELULA VEGETAL
Plasmolisis: ocurre cuando la célula está expuesta a un ambiente hipertónico pierdiendo agua y la membrana plasmática se desprende de la pared celular.
Turgencia: ocurre cuando la célula está expuesta a un ambiente hipotónico y esta comienza a llenarse de agua, pero no estalla porque la pared celular lo impide.
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TRANSPORTE ACTIVO
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TRANSPORTE ACTIVO
Requiere energía Ej: Bomba Sodio/Potasio
La energía proviene del ATP
Un fosfato por “pasada”
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TRANSPORTE ACTIVO
Primario
Secundario o
cotransporte
La energía derivada del ATP directamente empuja a la sustancia para que cruce la membrana, modificando la forma de las proteínas de transporte (bomba) de la membrana plasmáticaAlgunos iones tienen tendencia a entrar a la célula a través de los poros y esta energía potencial es aprovechada para que otras moléculas, como la glucosa y los aminoácidos, puedan cruzar la membrana en contra de un gradiente de concentración.
Transporte Grueso
Específico para moléculas de gran tamaño como proteínas y polisacáridos e incluso células enteras como bacterias y hematíes .
Endocitosis
Exocitosis
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PRIMARIO
SECUNDARIO
![Page 42: Transporte 2011](https://reader035.fdocuments.ec/reader035/viewer/2022070320/5587365fd8b42a18238b4579/html5/thumbnails/42.jpg)
![Page 43: Transporte 2011](https://reader035.fdocuments.ec/reader035/viewer/2022070320/5587365fd8b42a18238b4579/html5/thumbnails/43.jpg)
La "bomba" más importante en las células animales es la llamada bomba de Na+ / K+ que, mediante la energía aportada por cada ATP, bombea 3 Na+ hacia el exterior y 2 K+ hacia el interior.
![Page 44: Transporte 2011](https://reader035.fdocuments.ec/reader035/viewer/2022070320/5587365fd8b42a18238b4579/html5/thumbnails/44.jpg)
- Uniporte: la molécula se mueve en una dirección
- Simporte: dos moléculas se mueven en la misma dirección
- Antiporte: dos moléculas 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
Transporte activo secundario
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![Page 46: Transporte 2011](https://reader035.fdocuments.ec/reader035/viewer/2022070320/5587365fd8b42a18238b4579/html5/thumbnails/46.jpg)
TRANSPORTE GRUESO: ENDO Y EXOCITOSIS
Manera como la célula captura y expulsa sustancias.
Proceso activo para moléculas o partículas muy grandes.
Endocitosis – Captura
Exocitosis – Expulsión
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![Page 48: Transporte 2011](https://reader035.fdocuments.ec/reader035/viewer/2022070320/5587365fd8b42a18238b4579/html5/thumbnails/48.jpg)
PINOCITOSIS
La célula adquiere partículas pequeñas o gotas de líquidos.
![Page 49: Transporte 2011](https://reader035.fdocuments.ec/reader035/viewer/2022070320/5587365fd8b42a18238b4579/html5/thumbnails/49.jpg)
FAGOCITOSIS Los materiales sólidos grandes entran a la
célula. Ej. amebas, glóbulos blancos, etc.
![Page 50: Transporte 2011](https://reader035.fdocuments.ec/reader035/viewer/2022070320/5587365fd8b42a18238b4579/html5/thumbnails/50.jpg)
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ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTORES I
Comienza con una hendidurasuperficial en la membrana
La vesícula es recubierta con proteínas
(citoplasma)
Fluído extracelular )
fosarecubierta
recubrimiento proteico
Partículas extracelulares unidas a receptores
Membrana plasmática
La fosa se ahonda
aa bb
0.1 Micras
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ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTORES II
La fosa se hunde y
estrangula
Eventualmente llega a
ser una vesícula recubierta
ddcc
0.1 micras
vesícularecubierta
![Page 53: Transporte 2011](https://reader035.fdocuments.ec/reader035/viewer/2022070320/5587365fd8b42a18238b4579/html5/thumbnails/53.jpg)
![Page 54: Transporte 2011](https://reader035.fdocuments.ec/reader035/viewer/2022070320/5587365fd8b42a18238b4579/html5/thumbnails/54.jpg)
![Page 55: Transporte 2011](https://reader035.fdocuments.ec/reader035/viewer/2022070320/5587365fd8b42a18238b4579/html5/thumbnails/55.jpg)
EXOCITOSISEXOCITOSIS
(citoplasma)(citoplasma)
11
VesículaVesícula
(Fluído extracelular)(Fluído extracelular)
Membrana plasmáticaMembrana plasmática
22
Material SecretadoMaterial Secretado
33
![Page 56: Transporte 2011](https://reader035.fdocuments.ec/reader035/viewer/2022070320/5587365fd8b42a18238b4579/html5/thumbnails/56.jpg)
![Page 57: Transporte 2011](https://reader035.fdocuments.ec/reader035/viewer/2022070320/5587365fd8b42a18238b4579/html5/thumbnails/57.jpg)
TRANSCITOSIS
![Page 58: Transporte 2011](https://reader035.fdocuments.ec/reader035/viewer/2022070320/5587365fd8b42a18238b4579/html5/thumbnails/58.jpg)
ESTRUCTURA FUNCIÓN
LípidosProteínas
Integrales Periféricas
Glucoproteínas Glucolípidos Estructural Conexiones celulares
Señalizacióncelular
Glucocalix
LA MEMBRANA PLASMÁTICA
Pequeñas moléculas
Uniones ocluyentesDesmosomas
Uniones de hendidura
Fosfolípidos Colesterol
Macromoléculas
ACTIVOPASIVO
ENDOCITOSISEXOCITOSIS
Transporte
ACTIVO
Oligosacaridos