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Transporte a través de la membrana celular Preparado por: Segundo G. Gamarra Carrillo, MV., Mg. Sc. Profesor Asociado Departamento de Nutrición Facultad de Zootecnia-UNALM Fisiología de los Animales de Granja Logro de aprendizaje: Describe y compara el trasporte pasivo, el transporte activo, el transporte en masa y la osmosis. Al finalizar el tema el estudiante: Transporte a través de la membrana celular Lectura Moyes, C. y Schulte, P. (2007). Fisiología celular. En Martin-Romo, M, (Ed.), Principios de fisiología animal (1° ed., pp. 86-92). Pearson Educación S.A. • Transporte pasivo, osmosis y transporte activo. Contenidos conceptuales Contenidos procedimentales • Describe y compara el trasporte pasivo, el transporte activo, el transporte en masa y la osmosis. Contenido actitudinal • Demuestra responsabilidad, actitud crítica, honesto, disciplinado, puntual, tolerante, solidario, respetuoso y trabaja en equipo Transporte a través de la membrana celular NOTA: antes de comenzar asegúrese que domina los siguientes tópicos: estructura de la bicapa lipídica, proteínas de membrana y ATP. Práctica 1: Permeabilidad y mecanismos de transporte celular. Mecanismos de transporte Transporte pasivo Transporte activo Difusión simple Difusión facilitada Primario Bomba Na-K Secundario Otras bombas Endocitosis Exocitosis Transcistosis Endocitosis mediada por receptores Pinocitosis Fagocitosis Transporte de moléculas de baja masa molecular Transporte de moléculas de elevada masa molecular ❖Fuerzas químicas Fuerzas que actúan sobre las moléculas a b ❖Fuerzas eléctricas - Potencial de membrana Fuerzas eléctricasa b ✓Factores que afectan la dirección y magnitud de las fuerzas eléctricas Efectos del potencial de membrana y la valencia del ion (carga) sobre la fuerza eléctrica a b c a b c ❖Fuerzas electroquímicas Fuerzas eléctricas, químicas y electroquímicas que actúan en los iones potasio a través de la membrana celular. Mecanismos de transporte Transporte pasivo versus transporte activo 1.Difusión simple a través de la bicapa Transporte pasivo Factores que afectan las tasas de difusión simple: ➢La magnitud de la fuerza ➢Área de superficie de la membrana ➢Permeabilidad de la membrana (solubilidad lipídica, tamaño y forma de la sustancia a difundir; temperatura y grosor de la membrana) 2. Difusión simple a través de canales Transporte pasivo Factores que afectan las tasas a través de los canales iónicos: ➢La tasa de transporte de los canales individualmente. ➢Número de canales en la membrana. 1.Difusión simple a través de la bicapa Transporte pasivo Factores que afectan la Permeabilidad de la membrana: 1. Solubilidad lipídica 2. Tamaño y forma de la sustancia a difundir 3. Temperatura 4. Grosor de la membrana. 3. Difusión facilitada Transporte pasivo Factores que afectan las tasas de difusión facilitada: 1. La tasa de transporte de transportadores individualmente. 2. Número de transportadores en la membrana. 3. La magnitud de la gradiente de concentración (o electroquímica) de la sustancia a transportar. Difusión facilitada de glucosa (a) Proteína transportadora con un sitio de unión vacío. (b) Unión de una molécula de glucosa al sitio de unión de la proteína, en la cara exterior de la célula. (c) Cambio conformacional en la proteína transportadora, tal que el sitio de unión se muestra en la cara interior de la célula. (d) Liberación de la molécula de glucosa. El sitio de unión otra vez esta libre. (e) Retorno del transportador a su conformación original. El transportador esta listo a unirse con otra molécula de glucosa. Canales de membrana: a) Los canales son proteínas transmembrana. b) Vista desde arriba de un canal iónico. c) Diagrama estructural de un canal de sodio. Note los cuatro diferentes dominios, cada dominio consiste de seis unidades que atraviesan la membrana plasmática. (c) (b) (a) Tipos de Canales Iónicos: Canal iónico pasivo Canal iónico activo: reacciona a estímulos químicos, eléctricos o físicos. Canal activo regulado por ligando Bomba Sodio-Potasio ATPasa ➢Transporte activo primario Procesos de transporte en la célula epitelial del tubulo proximal Absorción de monosacáridos, aminoácidos y vitaminas-B en el enterocito Absorción de glucosa en el enterocito Resorción de HCO3 - y de la secreción de ácidos en el túbulo proximal OSMOSIS a b Diferencia entre osmolaridad y tonicidad a b Transporte epitelial: Movimiento de moléculas a través de dos membranas Describir las características celulares que definen un epitelio Describir los mecanismos de transporte epitelial Transporte epitelial: Movimiento de moléculas a través de dos membranas Diagrama de la estructura general de un epitelio Mecanismos de transporte epitelial de solutos: a. Absorción de los iones Na+. Mecanismos de transporte epitelial de solutos: b. Absorción de glucosa e iones Na+. a. Las bombas (círculos) en la membrana baso lateral transportan activamente moléculas de soluto (puntos) hacia el fluido intersticial, aumentando la concentración de solutos en el fluido intersticial, particularmente en el espacio paracelular. Transporte epitelial de agua en un epitelio que absorbe agua y solutos a b b. El transporte activo de soluto crea un gradiente de presión osmótica a través del epitelio que empuja el flujo pasivo de agua del lumen al fluido intersticial (flechas largas).