Transporte de sustancias a través de las membranas celulares

Transporte de sustancias a través de las membranas celulares

En el L.E.C encontramos en mayor cantidad Na+, Cl-, Ca+2, HCO3, Glucosa y un pH más elevado.

L.I.C. gran concentración de fosfatos y prot.

Memb.Celular consiste en una bicapa lipídica con proteínas de transporte de la membrana celular. PP

La bicapa lipídica no es miscible con el LEC ni con el LIC. Representa una barrera frente al mov del H2O y de sust. insolubles, no obstante las sust. liposolubles pueden penetrar en está bicapa y difunden directamente a través de la sust. lipídica.

Las Proteínas transportadoras, algunas tienen espacios acuosos en todo el trayecto del interior de la molécula y permiten el mov libre de H2O, iones y/ o moléculas seleccionadas→ Prot.Canales.

Prot.Transportadoras que se une a las moléculas o iones que se van a transportar y cambios conformacionales de las moléculas de la proteína desplazan las sustancias a través de los intersticios de la port. hasta el otro lado de la memb. Son selectivas

Difusión mov. molecular aleatorio de las sust. molécula a molécula , a través de espacios intermoleculares de la membrana o en combinación con una prot. transportadora. € Cinética..

Transporte Activo, mov. de iones o de otras sustancias a través de la membrana en combinación con una prot.transportadora de tal manera que la prot.transportadora imparte energía a la sustancia transportada para que se mueva contra un gradiente electroquímico. €cinética + € adicional.

T.Pasivo

Difusión Simple,el mov. cinético de las moléculas o iones se realiza a través de espacios intermoleculares de la membrana o aberturas SIN interaccionar(Unión química) con las prot transportadoras de la memb.

La Velocidad está determinada por, la cantidad de sustancia disponible, veloc.de mov cinetico, numero y tamaño de las aberturas de la memb.

Puede ser a través de:

Intersticios en la bicapa→ Sust. Liposolubles (O2, N, CO2 y alcohol)

La Liposolubilidad determina la rapidez de difusión

Canales Acuosos.

El agua es muy insoluble en lípidos, pero pasa rápida// la memb. a través de poros proteicos,acuaporinas,muy especializados, hay 13 tipos diferentes… La cantidad total de H2O q difunde en las dos direcciones en la memb del eritrocito es cada segundo es 100vc mayor que el volumen propio del eritrocito.

Otras moléculas insolubles en lípido pueden atravesar los canales de poros proteicos sí son hidrosolubles y lo suficiente// pequeños. (Ej: Urea es 20% >que el H20 y pasan 1000 vc menos que el agua.

Difusión Facilitada o dif. mediada por transportador, precisa la interacción de una prot transportadora (Glu, aà)

La Velocidad de difusión se acerca a un máximo,Vmaxa medida que aumenta la concentración de la sustancia que difunde

Lo que limita la la veloc. de dif de la dif. facilitada puede ser el mecanismo de cambio de conformación.. La velocidad a la que se pueden transportar moléculas por este mecanismo nunca puede ser mayor que la velocidad a la que la molécula proteica transportadora puede experimentar el cambio en un sentido y en otro entre sus dos estados.

POROS Y CANALES PROTEICOS.

Los poros están compuestos por prot. Integrales, que forman tubos abiertos a través de la memb. y que están siempre abiertos,pero sons selectivos debido a el diámetro del poro y a sus cargas eléctricas. Los poros se pueden abrir o cerrar por compuertas reguladas por señales eléctricas, Canales activados por voltaje, o sustancias químicas que se unen a las prot. de canales, Canales activados por ligando.

Los Canales de Potasio,tiene una estructura tetramérica,4 subunidades proteicas, que rodean el poro central, en la parte superior de esta se encuentra un filtro de selectividad, revestido por oxígenos de carbonilo que interaccionan con ion K hidratado y envuelve sus moléculas de agua ligadas, permitiendo el paso del K deshidratado a través del canal.

Los Canales de Sodio,Ө0,3 a 0,5 nm, las superficies internas de este canal están revestidas por a.á. carga negativa, que arrastran a los iones Na deshidratados, separandolos de las moléc.de agua,hacia el interior de estos canales, donde el Na difunde en una u otra dirección.

La Activación de canales proteicos controla la permeabilidad iónica de los canales.

Activación por Voltaje, El cambio conformacional es en respuesta al potencial eléctrico que se establece a través de la memb.

Carga Negativa intensa en el int. de la memb. → Compuertas de Sodio permanecen cerradas

Pérdida de carga Negativa en el int memb. → Compuert de Na se abren y entra →Genera Pot. de Acción

Carga + en el int de la memb. → Abre la compuerta de K+ (intracel) y sale k+ → FIn del Pot.Acción.

Activación química (por ligando)Las compuertas se abren en rspta a la unión de una sust.química a la prot, que produce el cambio que abre o cierra la compuerta.

Canal de Acetilcolina, La unión de acetilcolina abre este canal permitiendo el paso de moléculas.sin carga e iones positivos <0.65nmӨ. Es importante para/ la transmisión de señales nerviosas.

GLUT 4 e Insulina Los GLUT (14 tipos)son transportadores de Glu, avc transportan galactosa o Fructosa.El GLUT4 es activado por Insulina aumentando la veloc de la dif facilitada de la Glu 10 a 20 vc en tj sensibles a insulina.Es el principal mecanismo mediante el cual la insulina controla la utilización de glucosa.

Factores que influyen en la velocidad neta de difusión.

La velocidad neta de difusión es proporcional a la diferencia de concentración a través de una membrana

Efecto de potencial eléctrico de memb. sobre la difusión de iones:Potencial de Nernst

Cuando se aplica un pot. eléctrico a través de la membrana, las cargas eléctricas de los iones hacen que se muevan a través de la memb. aun cuando no hay diferencia de concentración que produzca el mov. Se produce dif. neta de Izq.(-) → Dcha (+)... Genera una diferencia de concentración,entonces la diferencia de concentración ahora tiende a mover los iones hacia la izquierda,mientras que la diferencia eléctrica tiende a moverlos hacia la derecha. Cuando la dif de concentración se eleva suficiente , los efectos se contrarrestan entre sí. A 37ºC la dif eléctrica permite que se alcance el equilibrio entre una dif de concentración dada determiada por la Ec.de Nernst

Efecto de una diferencia de presión a través de la membrana

Cuando hay una gran diferencia de presión entre los dos lados de una membrana permeable, normalmente donde mayor es la presión hay más moléculas que chocan cada segundo contra la memb. en un lado que en el otro,entonces hay mayor

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