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Cartegana, 2021 Unidad 2: Fisiología de la célula-transporte de líquidos Docente: Dra. Patricia Romero Murillo Correo e-: patricia.romero@unissinu.edu.co Fisiología Animal Membranas celulares e intracelulares- Estructura • Fundamental para el desarrollo de todas las funciones fisiológicas en el organismo. • Principal función: englobar el citoplasma con sus componentes y el núcleo • Composición de fosfolípidos de membranas muestra tendencias adaptativas. Mantienen distintas concentraciones de ciertos iones a ambos lados formando gradientes de concentración Se descubrieron en la década de los 30 del siglo pasado Membranas celulares e intracelulares- Estructura • En las membranas celulares hay 5 categorías de proteínas: canales, transportadoras, enzimas, receptoras y estructurales. • Además de los fosfolípidos y proteínas están el colesterol (lípido) y glucoproteínas (hidrato de carbono y proteína). Estructura trilaminar Interacción entre los lípidos de una bicapa Las proteínas de membrana pueden ser integrales o periféricas en su asociación con la membrana plasmática Las proteínas integrales de membrana pueden funcionar como receptores O como moléculas adhesivas Estructura de la membrana plasmática: Modelo de Mosaico fluido En general→ Tipo de Membranas Membrana plasmática Tipos generales de fuerzas Se necesita algo de fuerza para producir su movimiento a través de la membrana. Fuerzas pasivas, que no requieren que la célula gaste energía para producir movimiento Fuerzas activas, que requieren que se gaste energía celular (ATP) para ¿Cómo Penetran las Partículas la Membrana? Dos propiedades de las partículas influyen en si pueden penetrar 1. Solubilidad relativa de la partícula en lípidos→ Moléculas no cargadas o apolares (como O2, CO2, alcohol, esteroides y ácidos grasos) son muy solubles en lípidos y penetran fácilmente Partículas cargadas (iones como Na + y K +) y moléculas polares (glucosa y proteínas) tienen baja solubilidad en lípidos pero son muy solubles en agua ¿Cómo Penetran las Partículas la Membrana? Dos propiedades de las partículas influyen en si pueden penetrar 2. Tamaño de la partícula→ Moléculas de gran tamaño como Glucosa, aminoácidos y proteínas no pasan libremente a través d ela membrana Principios físicos de desplazamiento solutos-disolventes Difusión Movimiento térmico aleatorio de moléculas disueltas o suspendidas provoca dispersión de concentraciones ↑ a concentraciones↓ Flujo de membrana Si un soluto existe a ambos lados de la membrana por la que puede difundir mostrará un flujo unidireccional en cada direcciónPermeabilidad: tasa a la cual una sustancia penetra la membrana pasivamente Principios físicos de desplazamiento solutos-disolventes Ósmosis • La diferencia de presión provoca un aumento en el nivel de solución a través de la membrana semipermeable. Responsable de movimiento neto de agua a través de las membranas celulares y de los epitelios Osmolaridad: Membrana osmótica permite el paso del agua pero impide completamente el paso del soluto Isosmótica: dos soluciones ejercen la misma presión osmótica a través de una membrana solo permeable al agua Hiposmótica: Si una de las soluciones ejerce menos presión osmótica que la otra Hiperosmótica: una solución ejerce una presión osmótica mayor que la otra Tonicidad: respuesta de la célula o los tejidos inmersos en la solución. Efectos resultan del movimiento del agua a través de la membrana en respuesta a la presión osmótica Isotónica: Solución en la que la célula/tejido no se arrugan ni se hinchan Hipotónica: Solución en la que célula/tejido se hinchan Hipertónica: Solución en la que célula/tejido se arrugan Movimientos pasivos transmembrana Difusión a través de canales de membrana Transporte facilitado a través de las membranas Transporte activo • De una sustancia→ tiene lugar mediante transportadores y requiere energía metabólica, proporcionada por el ATP. • Transporte responsable del movimiento de una sustancia a través de una membrana, en contra de un gradiente de concentración ✓ Sistema mejor estudiado la bomba Na+/K+. Mantiene la concentración intracelular de Na+ por debajo de la extracelular. Transporte activo Exocitosis y endocitosis ✓ Las células ingieren y secretan macromoléculas (proteínas, polinucleótidos, polisacáridos) ✓ Los movimientos transmembranas de las macromoléculas se llevan a cabo mediante la formación secuencial y fusión de vesículas unidas a la membrana Exocitosis: secreción de macromoléculas por parte de la célula Endocitosis: entrada de material. Dos tipos: pinocitosis (captación de fluido), fagocitosis (captación de sólidos) Métodos de Transporte de Membrana y sus Características Transporte epitelial • Capas de células epiteliales recubren cavidades y superficies corporales y forman barreras al paso del agua, solutos y células desde un compartimento corporal a otro. • El transporte transepitelial depende de la asimetría en la permeabilidad y en las actividades de bombeo de las porciones mucosal (externo) y serosal (interno) de las membranas de las células epiteliales. Transporte epitelial • Difusión de iones en sentido opuesto es lenta • El transporte transepitelial de sodio depende de la combinación de la difusión y el transporte activo • EL agua es transportada a través de algunos epitelios al ser arrastrada osmóticamente a favor de un gradiente de concentración salina sostenido Transporte a través de la membrana celular Referencias Kay, I. 1998. Introduction to animal physiology. Springer Verlag-Bios Scientific Publishers. New York. 226 p. Sherwood, L., Klandorf, H., & Yancey, P. 2012. Animal physiology: from genes to organisms. Cengage Learning ¡GRACIAS!
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