Transporte de sustancias a través de la membrana celular

(Parte I)

Por: Dra. Kattya Elizabeth Cienfuegos

Fisiología Médica I – 2016

UES – FMOcc.

Bibliografía

Guyton – Hall. Tratado de Fisiología Médica. Décima Edición. Capítulos 4 Y 25.

Conceptos básicos de Biología.

Introducción

La célula para poder vivir y crecer necesita obtener nutrientes y otras sustancias a partir de los líquidos circundantes.

La mayoría de las sustancias atraviesan la membrana celular mediante Transporte Pasivo (Difusión) y Transporte Activo.

Composición química de los

líquidos extracelular e intracelular

Transporte a través de las membranas

Transporte Pasivo

(DIFUSIÓN)

Difusión simple

Difusión Facilitada

Ósmosis

Transporte Activo

Endocitosis

Transporte activo primario

Transporte activo

secundario

TRANSPORTE PASIVO(DIFUSIÓN)

Concepto

Movimiento contínuo de moléculas entre sí en los líquidos o en los gases.

Difusión a través de la membrana celular

Se divide en:a. Difusión simple

b. Difusión facilitada

DIFUSIÓN SIMPLE

Difusión simple

Acá el movimiento cinético molecular de los iones o moléculas se produce a través de una abertura en la membrana o a través de espacios intermoleculares…

No se necesita de la unión a proteínas transportadoras de membrana.

Difusión simple

La tasa de difusión está determinada por: La cantidad de sustancia disponible La velocidad del movimiento cinéticoEl número y tamaño de las aberturas en la membrana

celular

Difusión simple

Difusión simple

Se puede producir a través de la membrana celular por dos vías:1. A través de los intersticios de la bicapa lipídica,

especialmente si la sustancia que difunde es liposoluble.

2. A través de canales acuosos que penetran en todo el espesor de algunas de las grandes proteínas de transporte.

Difusión simple

Vía 1. Difusión de sustancias liposolubles a través de la bicapa lipídica

Factor que determina la rapidez del movimiento de sustancias: Liposolubilidad de la sustancia

La tasa de difusión de “X” sustancia a través de la membrana, es directamente proporcional a su liposolubilidad.

Vía 2- Difusión del agua y de otras moléculas insolubles en lípidos a través de los canales proteicos

EL AGUA…Insoluble en… Ésta atraviesa fácilmente la

membrana celular. Pasa a través de los

canales proteicos…

Difusión simple, a través de canales proteicos y “apertura” de estos canales.

Los canales proteicos proporcionan vías acuosas a través de los intersticios de las moléculas proteicas.

Las sustancias pueden difundir mediante difusión simple directamente a través de estos canales, desde un lado de la membrana hasta el otro.

Los canales proteicos se distinguen por dos características importantes:1. Son permeables selectivamente a algunas sustancias.

2. Muchos de los canales pueden abrirse o cerrarse mediantes puertas.

Difusión simple, a través de canales proteicos y “apertura” de estos canales.

1. Permeabilidad selectiva de numerosos canales proteicos:

La mayoría son bastante selectivos para el transporte de uno o más iones o moléculas.

Lo anterior se debe a las propias características del canal

proteico (diámetro, forma, naturaleza de cambios eléctricos)

2- Apertura de los canales proteicos:

La apertura de estos canales proporcionan un medio de controlar la permeabilidad de dichos canales.

Se cree que estas puertas son realmente extensiones de la molécula de transporte en forma de compuerta

2- Apertura de los canales proteicos:

La apertura y el cierre de las puertas están controlados de 2 formas:1. Apertura de voltaje (fig

4.4 del texto)

2. Apertura química

DIFUSIÓN FACILITADA

Difusión facilitada

Mediada por transportadores…

Una sustancia transportada de esta forma difunde a través de la membrana con ayuda de una proteína transportadora específica.

EL TRANSPORTADOR FACILITA LA DIFUSIÓN DE LA SUSTANCIA AL OTRO LADO.

Difusión facilitada

Difiere de la difusión simple a través de un canal abierto en la siguiente característica: “La tasa de difusión aumenta proporcionalmente a la

concentración de la sustancia que va a difundir”

Por tanto se infiere que: “Al aumentar la concentración de la sustancia, la tasa de difusión simple continúa aumentando proporcionalmente, pero se limita la difusión facilitada…¿por qué?

¿Por qué?

La fig 4-7 del texto refleja una proteína transportadora con un canal lo suficientemente grande como para transportar una molécula específica a través de la membrana

Muestra a un receptor de unión sobre la cara interna de la proteína transportadora.

La molécula que hay que transportar entra en el canal y se une, en una fracción de segundos se produce un cambio de conformación de la proteína transportadora, abriéndose ahora al lado opuesto de la membrana.

Difusión facilitada

Ósmosis.Presión osmótica. Osmolaridad

Conceptos

Ósmosis

Proceso de movimiento neto de agua causado por una diferencia de concentración de la misma.

Ejemplo:

Presión Osmótica Si en esta figura se aplicara una

presión a la solución de cloruro de sodio, la ósmosis de agua al interior de esta solución sería menor, se interrumpiría o hasta se invertiría.

La cantidad exacta de presión necesaria para detener la ósmosis se denomina: Presión Osmótica de la solución de cloruro de sodio.

La diferencia de presión a través de la membrana en este punto es la PO de la solución que contiene el soluto no difusible.

Presión Osmótica

La PO ejercida por las partículas en una sln, está determinada por el número de partículas por unidad de volumen de líquido y no por la masa de las partículas.

El factor que determina la PO de una sln es la concentración de la sln en relación al número de partículas (concentración molar) y no en relación a la masa del soluto.

Osmolaridad

Es la concentración osmolar expresada como osmoles por litro de sln; en lugar de osmoles por Kg de agua.

Estrictamente es: el número de osmoles por kg de agua el que determina la PO para soluciones diluídas como las corporales.

Las diferencias cuantitativas entre osmolalidad y osmolaridad son inferiores al 1%.

Dado que es mas práctico determinar la osmolaridad, esta es la práctica habitual de los fisiólogos.