transporte de sustancias a través de las membranas celulares

Universidad de GuayaquilFacultad de Ciencias Médicas

Escuela de Medicina

Cátedra de FisiologíaDr. Giovanny Parrales

Subgrupo # 1Integrantes :

•Lina Campoverde•Jefferson Freire

•Génesis Zambrano

Transporte de sustancias a través de las membranas celulares

La membrana que recubre el

exterior de todas las células del cuerpo está formada casi

totalmente por una bicapa

lipídica.

Las moléculas proteicas tienen

propiedades diferentes para

transportar sustancias,

constituyen una ruta alternativa a

través de la membrana.

El transporte a través de la

membrana celular se produce por :

- Difusión-Transporte activo

Difusión

• Difusión a través de la membrana celular Difusión simple: Movimiento cinético de las moléculas se

produce a través de una abertura de la membrana. Difusión facilitada: Interacción de una proteína transportadora,

que ayuda al paso de las moléculas.

• Difusión a través de poros y canales proteicos: Permeabilidad selectiva y activación de canales

Los poros están compuestos por proteínas de membranas celulares integrales, forman tubos abiertos a través de la membrana.

Poros proteicos : Acuaporinas , canales de agua.

Canales proteicos: 1. Permeabilidad selectiva 2. Pueden abrir o cerrar compuertas reguladas por señales eléctricas o sustancias químicas.

Permeabilidad selectiva de los canales proteicos• Canales de potasio: En la parte superior del poro del canal

se distribuyen bucles de poro que forman un filtro de selectividad. Como revestimiento del filtro hay oxígenos de carbonilo.

• Canal de sodio: Superficie interna revestida con aminoácidos que tienen una carga negativa

Activación de canales proteicos• Activación por voltaje : Carga (-) en el interior de la

membrana, compuertas de Na del exterior cerradas; cuando el interior de la membrana pierde su carga (-) las compuertas se abren. Compuertas de K se abren cuando el interior de la membrana tiene carga (+).

• Activación química (por ligando)Las compuertas de algunos canales proteicos se abren por la unión de una sustancia química (ligando) a la proteína, esto produce una cambio de los enlaces químicos de la molécula de la proteína que abre o cierra la compuerta.

DIFUSIÓN FACILITADA( difusión mediada por un

transportador)

• Posee una velocidad máxima (Vmax).• Esta velocidad esta dada por la

velocidad q las proteínas transportadoras pueden experimentar.

Factores que afectan la tasa de difusión

• 1. Diferencia de concentraciones dentro y fuera de una membrana.

• 2. Efecto potencial eléctrico de membrana sobre la difusión de iones (potencial de Nernst).

• 3. Efecto de una diferencia de presión a través de la membrana.

Diferencia de concentraciones dentro y fuera de una membrana.• La velocidad de difusión es

proporcional a la concentración de las moléculas en el exterior, porque esta concentración determina cuantas moléculas chocan contra el exterior de la membrana cada segundo (ocurre lo contrario en el interior). Por tanto, la velocidad de difusión neta hacia el interior de la célula es proporcional a la concentración en el exterior menos la concentración en el interior.

Efecto potencial eléctrico de membrana sobre la difusión de iones• Si se aplica un potencial

eléctrico a través de una membrana, las cargas eléctricas de los iones hacen que se muevan a través de la membrana aun cuando no haya ninguna diferencia de concentración que produzca movimiento.

Efecto de una diferencia de presión a través de la membrana.• Cuando se ejerce una presión

de un lado de la membrana, se esta haciendo chocar muchas mas veces las moléculas de ese lado contra la membrana en consecuencia mayor difusión de dicho lado hasta el otro.

OSMOSIS

• Proceso de movimiento neto de agua a través de una membrana provocado por una diferencia de la concentración del agua.

Presión osmótica

• Diferencia de presión entre 2 cámaras llenas de un liquido separadas por una membrana selectiva.

• Cantidad necesaria de presión para detener la osmosis.

Transporte activo

• Es cuando una membrana celular transporta sustancias contra el gradiente de concentración o contracorriente (con aporte energético).

• Transporte activo primario: transporte activo en el cual la energía se obtiene directamente de compuestos fosfatados como el ATP.

Bomba de sodio y potasio

• Es la responsable de mantener las diferencias de sodio y potasio a través de la membrana celular, así como establecer un voltaje eléctrico negativo en el interior de las células

• Ocupa entre el 60% y 70% de energía de la célula.

• Controla el volumen de todas las células.

• Salen 3Na entran 2K.

Bomba de sodio y potasio• Esta conformada por 2 proteínas globulares (α y β), siendo la mas grande e

importante la subunidad β.• La subunidad β esta compuesta por:

- 2 puntos receptores de potación en el exterior de la célula.- 3 puntos receptores de sodio en el interior de la célula.- Una ATPasa en el extremo interno (junto a los puntos receptores de Na).

• Cuando los puntos receptores están ocupados la ATPasa escinde un ATP transformándolo en ADP rompiendo el enlace de alta energía y se piensa que esta energía liberada produce un cambio químico y conformacional en la molécula transportadora proteica expulsando los iones sodios e introduciendo los iones de potasio.

Bomba de Ca

• Existen 2 bombas de transporte activo primario para el calcio, una expulsa el calcio del interior de la célula, la otra introduce calcio hacia las orgánulos vesiculares intracelulares.

• Un ejemplo es el retículo sarcoplásmico de las células musculares (contracción muscular) y en las mitocondrias de las células.

Bomba de hidrógeno• En dos localizaciones del cuerpo el transporte activo primario de lols

iones de hidrogeno es importante:• En las glándulas gástricas: las células parietales tienen el mecanismo

primario mas potente de transporte de iones de hidrogeno (acido clorhídrico).

• En los tubulos renales hay células intercaladas especiales en la porción distal de los tubulos distales y en los conductos colectores que también transportan iones de hidrogeno mediante transporte activo primario (se secretan grades cantidades de hidrogeno desde la sangre hacia la orina).

TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO

COTRANSPORTECONTRATRANSPORTE

Cotransporte de glucosa y aminoácidos junto con iones sodio

La glucosa y muchos aminoácidos se transportan hacia el interior de las células contra grandes gradientes de concentración

Contratransporte con sodio de iones calcio e hidrógeno

2 mecanismos:• Contratransporte sodio-

calcio• Contratransporte sodio-

hidrógeno

Transporte activo a través de capas celulares

Transportar sustancias a través de todo el espesor de una capa celular:

• Epitelio intestinal• Epitelio de la vesícula biliar• Epitelio de los túbulos renales Transporte de una sustancia a través

de una lamina celular• Transporte activo• Difusión simple