Fisiología celular

Movimiento de substancias por las membranas celulares

Tipos de procesos

• La energía para mover la substancia se genera en alguna otra fuente

• Mueven substancias a través de membranas celulares muertas o artificiales

Físicos (pasivos):

• La energía para mover la substancia se genera en reacciones químicas de la célula

• Mueven substancias a través de membranas celulares vivientes

Fisiológicos (activos):

Transporte molecular

Pasivo simple:

• Sin gasto de energía

• A favor de gradiente osmótico

• Pequeñas moléculas (agua) y moléculas apolares

Pasivo facilitado

• Sin gasto de energía

• A favor del gradiente osmótico

• Moléculas polares (glucosa)

Activo

• Gasto de energía (ATP)

• En contra del gradiente osmótico

• Precisa de transportadores (proteínas)

Transporte a través de membranas

Clases de transporte

Permeable

Semipermeable

Impermeable

Diálisis

Diálisis

• Ocurre cuando una solución con coloides y cristaloides se separa del agua por una membrana SEMIPERMEABLE

• Los coloides (0.001 a 0.1 micras) no pasan la membrana

• Los cristaloides (<0.001 micras) pasan la membrana

Ejemplo: Hemodiálisis

Diálisis

Una solución con COLOIDES y

CRISTALOIDES está separada

del agua por una membrana

PERMEABLE a los

CRISTALOIDES

IMPERMEABLE a los

COLOIDES

• pasan la membrana siguiendo el gradiente de concentración hacia abajo

Los cristaloides

• NO pasan la membrana

Los coloides

¿Coloides? ¿Cristaloides?

Iones

Glucosa

Oxígeno

Cristaloides:

Enzimas

Proteínas en general.

Coloides:

Diálisis

Ósmosis

Difusión de agua a través de una

membrana selectivamente

permeable

Difusión de agua a través de la membrana que conserva un gradiente de concentración a través de si misma

Si a ambos lados de una membrana SEMIPERMEABLE (selectiva) se ponen 2 disoluciones de concentración diferente, el agua pasa desde la mas diluía a la mas concentrada.

La presión necesaria para contrarrestar el paso del agua, es la presión osmótica

La membrana sempermeable impide el paso del medio mas concentrado al menos concentrado

El agua puede pasar en sentido inverso

En un compartimento cerrado, el aumento de la cantidad de disolvente a un lado de esta membrana, genera la presión osmótica

Ósmosis

Solución Isotónica

• Ambos medios tienen la misma concentración de solutos

Solución hipotónica

• Menos concentración de solutos en el medio

Solución hipertónica

• Mayor concentración de solutos en el medio

hipertónica hipotónica

membrana semipermeable

Comportamiento de dos disoluciones separadas por una membrana semipermeable.

Presión osmótica

Para explicar la ósmosis platearemos el siguiente modelo teórico...

Filtración

• Agua y solutos pasan a través de una membrana permeable

• Debe haber un gradiente de presión hidrostática

Filtración

Bombas fisiológicas

Transporte activo.

El funcionamiento de la bomba electrogénica de Na+/ K+, se debe a un cambio de conformación en la proteína que se produce cuando es fosforilada por el ATP.

El resultado de la catálisis es el movimiento transmembrana de cationes, y se consume energía en forma de ATP

La demanda energética es cubierta por la molécula de ATP.

Al ser hidrolizada, separa un grupo fosfato, generando ADP y liberando la energía necesaria para la actividad enzimática.

La energía liberada induce un cambio en la conformación de la proteína una vez unidos los tres cationes de sodio a sus lugares de unión intracelular, lo que conlleva su expulsión al exterior de la célula.

Esto hace posible la unión de dos iones de potasio en la cara extracelular que provoca la desfosforilación de la ATP, y la posterior translocación para recuperar su estado inicial liberando los dos iones de potasio en el medio intracelular.

Función de la bomba Na/Ka) Unión de tres Na+ a

sus sitios activos.

b) Fosforilación de la cara citoplasmática de la bomba que induce a un

cambio de conformación en la proteína.

c) El cambio de conformación hace que el Na+ sea liberado al

exterior.

d) Una vez liberado el Na+, se unen dos

moléculas de K+ a sus respectivos sitios de

unión de la cara extracelular de la

proteína.

e) La proteína se desfosforila

produciéndose un cambio conformacional de esta, lo que produce una transferencia de los

iones de K+ al citosol.

Bombas fisiológicas

¿Dudas?

Mañana nos vemos