Fisiología: es una rama de la ciencia multidisciplinaria, se basa en el estudio realizado en biología molecular, anatomía

Fisiología: es una rama de la ciencia multidisciplinaria, se basa en el estudio realizado en biología molecular, anatomía.

Los sistemas vivos tienen procesos regulatorios que permiten que se lleve a cabo la vida, esta se basa en la mantención del medio interno del organismo lo que se llama equilibrio interno. También podríamos referirnos como la constancia del medio interno. Eso quiere decir que nosotros mantenemos cada momento ciertas variables fisiológicas en rangos pre establecidos (normales por el organismo).

Los sistemas fisiológicos se encargan de corregir los efectos de variables fisiológicas. Ejemplos de variables fisiológicas:

1. El pH del líquido intracelular, si el pH de la sangre cambia, es decir, se vuelve más acido, van a empezar a funcionar tanto sistema renal como respiratorio para llevarlo nuevamente al rango estable. Es importante regular el pH para que no sufran cambios las proteínas del medio y así no cambie la función de la célula.
2. La temperatura o termo regulación se basa tanto en control hormonal como nervioso. Normalmente se regula a través de retroalimentación negativa (imagen del grifo en el ppt) es de retroalimentación negativa porque nuestra variable, el agua, aumento y se compensa disminuyendo.

Necesitamos controlar la variable detectada por lo que tenemos sistemas que detectan la variable de pH en el cuerpo, sistemas que detectan presiones parciales de oxígeno, co2, glicemia, electrolitos, etc. Tenemos control sobre la presión arterial, molaridad.

El sensor se conecta con un  comparador que es un sistema integrador el cual no solo recibe información del sensor sino que recibe información de referencia, en otras palabras el comparador está enterado de lo que está ocurriendo con la variable fisiológica y cuál debería ser el rango de la variable, por tanto si frente a una perturbación la variable fisiológica o controlada aumenta 10 veces y el valor debería ser 5, el comparador integra esta información y manda una señal de error la cual es -5 (esta 5 veces más de lo que debería estar), eso se envía a un efector que va a ser la estructura encargada de corregir la variable. Hay sistemas que rápidamente pueden llegar a compensar una variable y hay otros que son más lentos, generalmente los sistemas nerviosos suelen ser más rápidos, los sistemas endocrinos son un poco más lentos en actuar porque la señal viaja por la sangre al órgano. Esto ocurre a cada momento para mantener la constancia del medio interno.

Membranas biológicas y mecanismos de transporte

Membrana:

Los modelos de los cuales disponemos nos indican que la membrana es una membrana semipermeable que va a permitir el paso de ciertas sustancias, entre ellas moléculas apolares o moléculas que tengan un gran carácter hidrofóbico pasaran facilmente. Aquellas moléculas de gran tamaño o con carga eléctrica es muy difícil que pasen a través de la membrana. Desde el punto de vista fisiológico es importante que una de esas moléculas pase con cierta rapidez por lo tanto se requiere imponer de sistema de transporte. Por otro lado sabemos que la membrana cumple funciones de recepción de señales, los receptores podrían estar clasificados en dos tipos: aquellos en la membrana y otros dentro de la celula.

Para los receptores que están dentro de la celula indican una señal hidrofóbica. Para receptores de la membrana plasmática, la señal proviene fuera de la celula, aquí tenemos señales hidrofilicas.

Los receptores intracelulares tienen mecanismos de acción, la gran mayoría de ellos esto implica modificar la expresión de genes para lo cual la señal tiene que unirse al receptor y el receptor tiene que llegar hasta el nucleo para unirse a elementos de respuesta (secuencias de ADN).

Los receptores acoplados a membrana plasmática son mas variables, proteínas integrales en su mayoría y pueden funcionar como canales de iones, algunos son enzimas, otros se unen a enzimas y finalmente los que se acoplan a proteína G. Un receptor que no lleva actividad enzimática hace que se acople una enzima y esta enzima continua con la cascada de señalización como el caso de la YAC quinasa.

Transporte:

La difusión es un proceso aleatorio que va a depender por un lado de la temperatura (mas temperatura mas movimiento molecular), va a depender de aspectos moleculares porque una molecula, atomo o ion ocupa un espacio, sin embargo tiene que moverse, y mientras se mueve va chocando con otras, si una molecula difunde rápidamente los choques con unas son pocos, y si difunde poco es porque esta chocando mucho, a esto se le denomina coeficiente de friccion.

La constante de difusión de un soluto X es proporcional a la temperatura e inversamente proporcional al coeficiente de friccion.

El coef de friccion depende del tamaño de la particula o soluto, peso molecular. Mientras mas grane sea una molecula mas le va a costar difundir porque eventualmente va a tener mas choques con otras moléculas y con la misma agua.

Se asume que las moléculas son esféricas por lo que el tamaño es en función del radio.

Hay otra variable que tiene relación entre solvente y soluto, esa es la viscosidad, no es lo mismo que el soluto se mueva en un ambiente agua respecto de una solución soluto aceite. La difusión va a cambiar dependiendo del ambiente en el cual se mueva el soluto.

El ceof de difusión para un soluto X depende de la temperatura de manera directa y de manera inversa depende del radio y de la viscosidad.

D (x) = k x temperatura / 6 x pi x r x n

R: radio

N: viscosidad

D: difusión

X: soluto

Mientras mas posibilidades tiene el soluto de llegar a la membrana mas posibilidad va a tener de pasar a través de este. Con esta ecuación se evalúan distintos solutos y su viscosidad. Si comparamos el ion sodio con alguna proteína el sodio es el que tiene mayor coeficiente de difusión por ser mas pequeño.

Diapo de los compartimentos con soluto*

El proceso difusivo necesita energía (temperatura).

Velocidad de difusión:

Es lo mismo que flujo. El flujo se puede resolver con la primera ley de Fick. El soluto que puede pasar por la membrana lo va a hacer por difusión simple (proceso pasivo, es decir, a favor de la energía).

J (x) = D(x) x área x beta (x) x C(x) / grosor

J: Flujo

Beta: coef de partición

C: diferencia de concentracion

Permeabilidad P(x)

El flujo sera proporcional a cuan hidrofóbico será el soluto, a esto se denomina coef de partición.

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