TRANSPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVÉS DE LA

MEMBRANA CELULAR

cap 4

Dra. María Nelly González Cantú

La barrera lipídicas y las proteínas de transporte de la membrana celular

Estructura de la membrana celular, compuesta por:

• una bicapa lipídica (fosfolípidos, proteínas e hidratos de carbono)

• no es miscible con el LEC ni con el LIC

Vías de transporte

DIFUSIÓN :

• Es el movimiento continuo aleatorio de moléculas, iones entre sí en los líquidos o los gases, a través de:

a) Espacios intermoleculares b) Proteína transportadora

• Cada partícula se mueve de manera independiente

• El movimiento de las partículas produce calor

• Entre mayor movimiento mayor temperatura (a 0 absoluto se interrumpe)

SUBTIPOS DE DIFUSIÓN

1. SIMPLE

• Movimiento cinético de las moléculas o de los iones, se produce a través de

a) Intersticios de la bicapa lipídica

b) Canales acuosos

• La velocidad depende de:

a) Cantidad de la sustancia

b) Velocidad del movimiento cinético

c) Número y tamaño de las aberturas de la membrana

2. FACILITADA:

1. Requiere la interacción de una proteína transportadora

2. La proteína transportadora, permite el paso de las moléculas y iones mediante su unión química

3. Tiene Vmax

4. Glucosa y aminoácidos

Difusión de sustancias a través de la bicapa lipídica :

A mayor liposolubilidad de la sustancia mayor difusión

Oxígeno, nitrógeno, anhídrido carbónico; son altamente liposolubles

Difusión de agua y de otras sustancias insolubles en lípidos a través de canales proteicos :

El agua es insoluble en los lípidos de la membrana, pero pasa fácilmente a través de los canales proteicos

Características de los Canales Proteicos

° Son permeables en forma selectiva a ciertas sustancias (Na, K)

° Abren o cierran por compuertas:

• voltaje (Na+, K+) genera potenciales de acción nerviosa (conducción)

• química ( ligando ) Ej: Canal de acetilcolina (transmisión de señales nerviosas)

• Canal proteico selectivo de sodio:

1. Diámetro= 0.3 - 0.5 nm

2. Superficie interna intensamente negativa

• Canal proteico selectivo de potasio:

1. Diámetro= 0.3 x 0.3 nm

2. No tienen carga negativa

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD NETA DE DIFUSIÓN

1.-

2.-

3.- Presión

Difusión neta= Concentración externa – Concentración interna

Potencial de Nernst

FEM (fuerza electromotriz en milivoltios) = ± 61 log C1 / C2

(para un sólo Ión)

Osmosis

Es la difusión neta de agua

Presión OsmóticaEs la presión para detener la Osmosis

La concentración molar (número de partículas)

es lo que determina la presión osmótica

Osmol

• Es la unidad que expresa la concentración de una solución en función del número de partículas. Es el peso molecular-gramo de un soluto osmóticamente activo

• Osmolalidad, es número de osmoles x kilogramo de agua

• Osmolaridad es la concentración osmolar expresada en osmoles x litro de solución

•La osmolaridad (es la que se utiliza en los estudios fisiológicos) normal del LEC y LIC es de 300 miliosmoles x litro de agua

•Clasificación de Soluciones:

Tonicidad (cantidad de soluto respecto al plasma)

∞Isotónicas

∞Hipertónicas

∞Hipotónicas

TRANSPORTE ACTIVO

1. Primario

La energía procede del ATP

° Sodio-Potasio

° Iones calcio

° Iones hidrógeno

2. Secundario

° Diferencia de concentración Iónica

° cotransporte

° contratransporte

3. A través de capas celulares

Bomba Na+ K+ (electrógena genera potencial eléctrico)

• Es transporte activo primario

• Es la base de la función nerviosa

• Salen 3 Na + y entran 2K+

• La proteína transportadora tiene

dos subunidades:

Alfa peso molecular 100,000

Beta peso molecular 55,000

• Subunidad Alfa:

a) tiene 3 puntos receptores para la recepción de Na+ intracelular

b) dos puntos receptores para iones K+ en el exterior

c) tiene actividad ATPasa

• Es importante para controlar el volumen celular porque favorece la salida la osmosis de agua al exterior

Bomba de Ca++

• Transporte activo primario

• Mantiene concentración baja de calcio en el citosol intracelular

• Son 2 bombas:

1. En la membrana celular y bombea calcio hacia el exterior

2. Retículo Sarcoplásmico de la células musculares y mitocondrias de todas las células

• La proteína transportadora penetra en la membrana y actúa como enzima ATPasa

Transporte activo primario de H+

• Localizado en:

a. Glándulas gástricas (células parietales, secreta HCl)

b. Porción distal de los túbulos distales y conductos colectores corticales de los riñones (células intercaladas)

Transporte activo secundario

A. Cotransporte .- de glucosa y aminoácidos junto con iones sodio

B. Contratransporte.- con sodio de iones calcio e hidrogeno

Transporte activo a través de capas celulares

• Se realiza en epitelio:

a) intestinal

b) túbulos renales

c) glándulas exócrinas

d) vesícula biliar

Y en plexos coroides

• Mecanismo

a) Transporte activo

b) Difusión simple

c) Difusión facilitada

Bibliografía

1. Guyton, C.G. and HALL, J.E. Tratado de Fisiología Médica. 11ª Edición. Elsevier, 2006.

2. West.J.B (Ed.). Best Taylor Bases Fisiológicas de la Práctica Médica (11ma ed.). Editorial Médica Panamericana

3. Fox SI. Fisiología Humana. 10ª ed. Madrid. McGraw-Hill-Interamericana; 2008.

4. WilliamF. Ganong. Manual Moderno. 20 edición. 2006