Transporte pasivo

• a)difusión simple:

• a.1) difusion simple atraves de la bicapa.Pasan así sustancias lipìdicas como las hormonas esteroideas, los fármacos liposolubles y los anestésicos, como el éter. También sustancias apolares como el oxígeno y el nitrógeno atmosférico y algunas moléculas polares muypequeñas como el agua, el CO2, el etanol y la glicerina.a.2)difusión a través de canales protéicos.

• Se realiza a través de proteínas canal. Proteínas que forman canales acuosos en la doble capa lipídica. Pasan así ciertos iones, como el Na+ , el K+ y el Ca+.

• b) difusión facilitad:

• Algunas moléculas son demasiado grandes comopara difundir a través de los canales de lamembrana y demasiado insolubles en lípidos comopara poder difundir a través de la capa defosfolípidos. Tal es el caso de la glucosa y algunosotros monosacáridos. Esta sustancias, puedenatravesar la membrana plasmática mediante elproceso de difusión facilitada, con la ayuda de unaproteina transportadora. La difusión facilitada esmucho más rápida que la difusión simple.

DIFUSION FACILITADA

• La difusión facilitada utiliza canales(formados por proteínas demembrana) para permitir quemoléculas cargadas (que de otramanera no podrían atravesar lamembrana) difundan librementehacia afuera y adentro de la célula.Estos canales son usados sobretodo por iones pequeños tales comoK+, Na+, Cl-.

• La velocidad del transportefacilitado esta limitado por elnumero de canales disponibles (verque la curva indica una "saturación")mientras que la velocidad dedifusión depende solo del gradientede concentración.

Transporte activo primario• El sodio se une a su centro de unión en

la zona interna de la proteína

transportadora. Después se produce la

hidrolisis del ATP dando ADP

fósforo, donde el grupo fosfato queda

unido a la proteína y produce la

activación de esta. Esta fosforilación de

la proteína provoca un cambio de

conformación de la proteína

transportadora de manera que se libera

el sodio cara el exterior. Ahora el centro

de unión quieta libre para el potasio. La

unión del potasio extracelular

desencadena la liberación del grupo

fosfato, se produce entonces la

desfosforilación de la proteína

transportadora. De esta forma la proteína

transportadora retoma su conformación

original descargando el potasio cara el

interior celular.

Transporte activo secundario

• La bomba de sodio/potasio mantiene

una importante diferencia de

concentración de Na+ a través de la

membrana. Por consiguiente, estos

iones tienen tendencia a entrar de 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. Cuando la

glucosa cruza la membrana en el

mismo sentido que el Na+, el proceso

se llama Symporte o cotransporte ;

cuando los hacen en sentido contrario,

el proceso se llama Antiporte o

contratransporte

Canal iónico de potasio

• Cuando se abre el canal de potasio el

potencial de la membrana se hace más

negativo (hiperpolarización).

• El potasio está más concentrado en el

interior de la célula, por ese motivo

cuando se abren canales de potasio este

ion tiende a salir por gradiente de

concentración. Esto extrae cargas

eléctricas positivas del interior de la

célula, y deja el potencial de ésta más

negativo. El potencial de equilibrio del

potasio es de aproximadamente –100

mV, y cuando aumenta la permeabilidad

a este ión el potencial de la membrana

se acerca a este potencial de equilibrio.

Canal iónico de sodio

• La apertura del canal de sodio lleva el

potencial de membrana a un valor

muy positivo (+66 mV). El sodio tiende

a entrar en la célula por gradiente de

concentración y por atracción

electrostática, con lo que introduce en

la célula cargas positivas y produce

despolarización. Durante el potencial

de acción, la apertura de los canales

de sodio dependientes de voltaje hace

que el potencial de la membrana se

haga positivo (+30 mV), aunque en

este caso queda algo más bajo que el

potencial de equilibrio del sodio,

porque los canales están abiertos

durante un tiempo muy corto y no da

tiempo a que se equilibren las cargas.

Síntesis de ATP (glucolisis)

• Es un proceso independiente de la presencia de oxígeno, aunque algunasde las reacciones posteriores que sufre el pirúvico si dependen de oxígeno.

• La glucólisis comprende dos etapas, cada una de ellas compuesta por 5reacciones:

• La primera etapa comprende las primeras cinco reacciones, en las cualesla molécula de glucosa inicial se transforma en dos moléculas de 3-fosfogliceraldehido o gliceraldehido-3-fosfato. Se trata de una fase que sesuele llamar fase preparativa, donde la glucosa se va a romper en dosmoléculas de 3 carbonos cada una, con la particularidad de que se van aincorporar dos ácidos fosfóricos (dos moléculas de gliceraldehido 3 fosfato;por lo que hay dos fosfatos, uno en cada molécula), lo que lleva alconsumo de 2 moléculas de ATP.

• En la segunda etapa comprende las siguientes 5 reacciones que llevan ala finalización del procedo, donde los dos gliceraldehido 3 fosfato setransforman en dos ácidos pirúvico. Es esta etapa la que conlleva la parteoxidativa, por lo que se produce la reducción de las dos moléculas deNAD+ a NADH + H+.

• Además, en esta etapa se han de producir 4 moléculas de ATP para darlugar al balance neto de + 2 ATP, es decir, la liberación de 2 ATP, por esoque esta segunda etapa recibe el nombre de fase de generación deenergía.

• Desde el punto de vista energético, el rendimiento es muy bajo, solamentecon la producción de dos moléculas de ATP; pero en este proceso seforma el ácido pirúvico, que participa en otras reacciones en las que laenergía neta liberada es mucho mayor.

• El NADH + H+ en condiciones de aerobiosis, es decir, en presencia deoxígeno, da lugar a agua (reduce al oxígeno) y a la oxidación del mismo aNAD+. Esto es la cadena respiratoria (cadena de transporte electrónico)llevada a cabo en las mitocondrias (por lo que el NADH + H+ ha de entraren la misma), en la que se libera cierta cantidad de energía aprovechadapara la síntesis de ATP a partir de ADP y Pi en la llamada fosforilaciónoxidativa.

• El NADH + H+ producido en la glucólisis, con presencia de oxígeno, esutilizado para generar ATP, es decir, energía.

• Si existen condiciones de anaerobiosis, es decir, sin la presencia deoxígeno, el NADH + H+ ha de ser transformado en NAD+, utilizado en otrasreacciones acopladas a las llamadas fermentaciones anaeróbicas.

• De las 10 reacciones, 7 son reacciones reversibles, que van a ocurrir en elproceso contrario, la gluconeogénesis (síntesis de glucógeno a partir deácido pirúvico); mientras que 3 reacciones son irreversibles

Neurona

• Neurona es el nombre que se da a lacélula nerviosa y a todas sus prolongaciones.

Son células excitables especializadas para la

recepción de estímulos y la conducción del

impulso nervioso. Su tamaño y forman varían

considerablemente. Cada una posee un

cuerpo celular desde cuya superficie se

proyectan una o más prolongaciones

denominadas neuritas. Las neuritas

responsables de recibir información y

conducirla hacia el cuerpo celular se

denominan dendritas. La neurita larga única

que conduce impulsos desde el cuerpo

celular; se denomina axón. Las dendritas y

axones a menudo se denominan fibras

nerviosas. Las neuronas se hallan en el

encéfalo, médula espinal y ganglios. Al

contrario de las otras células del organismo,

las neuronas normales en el individuo maduro

no se dividen ni reproducen.

• En un axón sin mielina el potencial de acciónse propaga en forma de una onda solitaria. Sisobre el punto medio de un axón de calamarlarga una despolarización breve se aplique,que se propaga en ambas direcciones, yaque en ambas direcciones, los canales desodio de pie en un estado de reposo. Si elpotencial de acción sin embargo se generaen vivo a la loma axonal en la mayoría de loscasos el potencial de acción se propaga porel axón y no puede volver atrás, porque latensión de los canales de sodio dependientesapagar en un estado refractarioinmediatamente después de unadespolarización de la membrana máxima sealcanza.

• El impulso ha sido accionado por unadespolarización abreviada en el A. Observeque el impulso tiene la Capacidad desepararse en ambas direcciónes Cuandoestá sacado de experimentación en el mediode un nervio.

Ciclo de un Potencial de Acción• El PA es un ciclo de despolarización, hiperpolarización y

vuelta al valor de reposo de la membrana. El ciclo del PA

dura 1-2 ms, y un PA puede ser generado cientos de

veces en un segundo. Todos estos cambios en el PM son

debidos al aumento en conductancia transitorio de una

región de la membrana, primero por Na+ y luego por K+.

Estos cambios eléctricos se deben a canales de Na+ y K+

regulados por voltaje que se abren y cierran en respuesta

a los cambios del PM.

• ETAPAS

• Generación del potencial de acción por canales de sodio

cuando el PM sobrepasa el potencial umbral. Las

proteínas que forman los canales de Na+ dependientes

de voltaje generan el potencial de acción cuando se

produce su apertura al ser sometidas a un potencial

umbral.

• Apertura de los canales de K+ regulados por voltaje. La

despolarización producida por la apertura de los canales

de Na+ regulados por voltaje proboca la apertura de los

canales de K+ regulados por voltaje, que tienen un

potencial umbral mayor. Esta apertura, repolariza la

membrana plasmática durante el potencial de acción.

• Inactivación de los canales de Na+ regulados por voltaje.

En estas condiciones el segmento inactivador de los

canales de Na+ regulados por voltaje tiene gran afinidad

por el poro del canal y por tanto se optura. En estas

condiciones los canales de K+ regulados por voltaje

llegan a producir una hiperpolarización de la membrana.

• Cierre de los canales de K+ regulados por voltaje y vuelta

lenta a la situación de reposo.

Potencial de acción

• Un potencial de acción es unaserie de cambios repentinos en elpotencial eléctrico a través de lamembrana plasmática del axónneuronal. En el estado de reposoel potencial de membrana, PM -60 mV, es similar al de la mayoríade células no neuronales.Durante un potencial de accioneste valor llega a alcanzar los 50mV. Un cambio neto de unos 110mV. Esta despolarización de lamembrana va seguida de unarápida repolarización para volveral potencial de reposo.

Difusión de la Despolarización a lo largo de la Membrana del Axón

• Propagación del potencial de acciónpor canales de sodio. Las proteínasque forman los canales de sodiodependientes de voltaje propagan elpotencial de acción en una soladirección y sin disminución, ya que lareapertura de los canales de Na+

detrás del PA se evita por lahiperpolarización de la membranacausada por la apertura de los canalesde K+ regulados por voltaje.

• El PA es generado por el movimientode relativamente unos pocos iones K+

y Na+. Los cambios característicos delPM de un PA son causado por lareorganización en el balance de ionesa cada lado de la membrana, y no porcambios en la concentración de ionesa cada lado. Un solo ion K+ de cada3000-3000000 en el citosol seintercambia por un Na+ extracelularpara generar el cambio de polaridadde la membrana.

Fibra nerviosa y nervio periférico.

• La vaina de mielina es una capa segmentadadiscontinua interrumpida a intervalos regularespor los nodos de Ranvier (cada segmento de0,5 mm a 1mm). En el SNC cadaoligodendrocito puede formar y mantenervainas de mielina hasta para 60 fibrasnerviosas (axones). En el sistema nerviosoperiférico sólo hay una célula de Schwann porcada segmento de fibra nerviosa. Las vainasde mielina comienzan a formarse antes delnacimiento y durante el primer año de vida.

• En el SNP, la fibra nerviosa o el axón primeroindenta el costado de una célula de Schwann.A medida que el axón se hunde más en lacélula de Schwann, la membrana plasmáticaexterna de la célula forma un mesoaxón quesostiene el axón dentro de la célula. Se creeque posteriormente la célula de Schwann rotasobre el axón de modo que la membranaplasmática queda envuelta alrededor del axóncomo un espiral. Al comienzo la envoltura eslaxa, gradualmente el citoplasma entre lascapas desaparece. La envoltura se vuelve másapretada con la maduración de las fibrasnerviosas. El espesor de la mielina dependedel número de espirales de la membrana de lacélula de Schwann.