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PROGRAMA NACIONAL DE FORMACIÓN EN MEDICINA INTEGRAL COMUNITARIA
PLAN DE CLASE
ASIGNATURA: Morfofisiología Humana I
AÑO: Primero
SEMANA: 3
FOE: Actividad Orientadora 6
MÉTODO: Expositivo Ilustrativo
MEDIOS: Pizarra, Videoclase.
TIEMPO: 100’
TEMA: 1. Célula.
TÍTULO: Componentes moleculares. 
SUMARIO: Membrana celular. Estructura y composición. Propiedades y funciones. Componentes moleculares. Modelo del mosaico fluido. Relación estructura función de los componentes. Funciones de la proteínas de membrana. Receptores de membrana. Poros, canales y bombas. Mecanismos de transporte a través de las membranas. Difusión y ósmosis. Transporte pasivo y transporte activo. Características. Concepto de permeabilidad selectiva de la membrana celular. Potencial de membrana en reposo. Valores en diferentes células. Génesis y mantenimiento. Modificaciones. Potencial de acción. Significación biológica. Registro. Fases. Bases iónicas. Características del proceso de excitación.
OBJETIVOS: (La redacción de los mismos debe ser teniendo en cuenta todas sus partes; habilidad, contenido, nivel de asimilación, nivel de profundidad y condiciones de estudio).
Pretendemos que durante el transcurso de la clase y al concluir la misma, los estudiantes sean capaces de:
1. Reconocer las funciones de las membranas biológicas a partir de las características estructurales y las propiedades de sus componentes moleculares, auxiliándose de la bibliografía básica y complementaria en función del médico integral comunitario.
2. Describir los mecanismos de intercambio de sustancias, energía e información a través de los sistemas membranosos celulares, así como los agentes que lo modifican, auxiliándose de la bibliografía básica y complementaria en función del médico integral comunitario.
3. Identificar las bases iónicas de la génesis del potencial de membrana en reposo y potencial de acción, así como sus modificaciones por cambios de la concentración iónica del medio y/o la permeabilidad de la membrana celular, auxiliándose de la bibliografía básica y complementaria en función del médico integral comunitario.
 
INTRODUCCIÓN
· Pase de lista
· Se hará trabajo educativo hablando acerca de algún acontecimiento social, científico, político, cultural de actualidad nacional e internacional.
· Rememoración de los contenidos de la clase anterior.
Como recordarán en la actividad orientadora anterior abordamos aspectos relacionados con los biocatalizadores, compuestos que aceleran la velocidad de las reacciones químicas al disminuir la energía de activación, sin que su estructura o concentración se modifique como resultado de las mismas.
Para continuar con el estudio de la célula, dedicaremos nuestra actividad de hoy a orientar los contenidos relacionados con la membrana plasmática la que garantiza entre otras funciones la integridad de la célula. 
Durante el desarrollo de nuestra actividad abordaremos aspectos relacionados con las funciones de la membrana celular a partir de sus características estructurales y las propiedades funcionales de sus componentes moleculares, esto permitirá interpretar los mecanismos de intercambio de sustancias, energía e información a través de los sistemas membranosos celulares, teniendo en cuenta los agentes que lo modifican.
Además podrán explicar las bases iónicas de la génesis del potencial de membrana en reposo y potencial de acción, así como sus modificaciones debido a cambios de la concentración iónica del medio y/o la permeabilidad de esta.
Preguntas de control
DESARROLLO
Motivación. Pudiera utilizarse como ejemplo el uso del efecto de los anestésicos locales, la hiperreflexia que se producen en la hiperpotasemia y otros ejemplos.
· Se presenta el tema y contenidos de la clase los cuales deben estar expuestos en la pizarra con letra clara y sin abreviaturas.
· Se enuncian los objetivos de la clase. 
La videorientadora que van a ver tiene 52 diapositivas y una duración de…
Se inicia la proyección del video hasta la diapositiva 16, donde se realiza la primera parada.
Las membranas biológicas son organizaciones supramoleculares flexibles y fluidas que delimitan las células del medio circundante, como es el caso de la membrana plasmática, o constituyen el sistema de endomembranas característico de las células eucariotas que condiciona la compartimentación de éstas.
La composición molecular de las membranas varía según el tipo de célula del cual forma parte, están constituidas fundamentalmente por lípidos, proteínas y glúcidos en pequeñas cantidades.
A continuación analizaremos algunos aspectos particulares de cada uno de los componentes moleculares de las membranas.
Los lípidos que se encuentran formando parte de las membranas presentan la propiedad de ser anfipáticos, que como recordarán se debe a la presencia en estas moléculas de una porción polar hidrofílica y otra apolar hidrofóbica, lo que condiciona la organización estructural de estos en forma de Bicapa o Micela, en la cual los grupos polares se disponen hacia el exterior e interactúan con el medio acuoso a través de puentes de hidrógenos y uniones electrostáticas y las cadenas apolares se dirigen hacia el interior, estableciendo atracciones por uniones hidrofóbicas y por fuerzas de Van der Waals. 
Lípidos.
Fosfátidos de glicerina.
· Fosfatidil serina (Membrana interna)
· Fosfatidil etanolamina (Membrana interna)
· Fosfatidil colina (Membrana externa) 
· Fosfatidil inositol
· Difosfatidil glicerol (Membrana interna)
Esfingolipidos.
· Esfingomielina (membrana externa)
· Cerebrosidos.
· Gangliosidos 
· Plasmalógeno
Colesterol.
· Colesterol libre.(membrana externa) 
· Colesterol esterificado (membrana interna) 
Los principales lípidos de las membranas son los fosfátidos de glicerina y los esfingolípidos, algunas membranas poseen colesterol y ésteres de colesterol.
La bicapa lipídica es asimétrica, ya que la disposición de sus componentes difiere en cada una de las membranas, esta se comporta como una barrera permeable selectiva para las sustancias lipídicas e impermeable a los iones y a la mayoría de las sustancias polares y con cargas, con excepción del agua.
Los lípidos constituyen el disolvente de las proteínas, los lípidos presentes en las membranas se caracterizan por ser anfipáticos y se organizan formando bicapas que conforman la estructura básica de las membranas 
Proteínas 
Las proteínas son componentes fundamentales de las membranas porque desempeñan funciones esenciales no solo porque contribuyen a la organización estructural, sino por la diversidad de funciones que desarrollan como enzimas, proteínas transportadoras, o formadoras de canales, función de receptor de membrana capaz de interactuar con ligandos específicos a través del reconocimiento molecular participando en la respuesta celular.
Las proteínas según su localización en la membrana se clasifican en: periféricas o extrínsecas.
Integrales o intrínsecas (casi todas son transmembranal atravizan completamente las bicapas y hacen protrusión tanto al citosol y al líquido extracelular) el 70 % del total de proteínas de las membranas son de este tipo están totalmente o parcialmente incluidas en las membranas, se necesitan métodos drásticos para su extracción como son detergentes o solventes orgánicos, son insolubles en solventes polares, presenta predominio de residuos de aminoácidos apolares. Generalmente no presentan glúcidos. Además las fuerzas que la unen son hidrofóbicas y fuerzas de Van der Waals 
Ancladas a lípidos de membranas (son aquellas que están firmemente adheridas a un lado de la bicapa por enlaces covalentes a los ácidos grasos unidas a los lípidos de la membrana mediante un enlace covalente, se localizan fuera de la bicapa lipídica, tanto en la cara citoplasmática como no citoplasmática, y participan en la comunicación y diferenciación celular.
Periféricas o extrínsecas: son las que están dispuestas hacia la superficie externa o interna de la bicapa, no tan firmemente introducidas en la bicapa, se asocian de forma más laxa con las cabezas polares de los lípidos ocon proteínas integrales situadas en la superficie externa o interna de las membranas unidas por fuerzas electrostáticas y puentes de hidrógenos a la porción polar de los lípidos, pueden ser fácilmente extraídas sin necesidad de romper la membrana, predominan residuos de aminoácidos polares y pueden presentar glúcidos asociados, son solubles en solventes polares entre estas proteínas hay algunas con función enzimática. 
Las proteínas son componentes fundamentales de las membranas, que desempeñan funciones esenciales como son las de: 
· Formar parte de su organización estructural.
· Actuar como enzimas.
· Ser transportadoras o formadoras de canales
· Ser receptores de membrana, capaces de interactuar con ligandos específicos, provocando una respuesta celular determinada.
· Participar en la comunicación y la diferenciación celular.
Glúcidos o carbohidratos.
Los glúcidos se hallan unidos de forma covalente a lípidos o proteínas para formar glicolípidos o glicoproteínas, respectivamente. La fracción glucídica constituye entre 2 y 10 %; estructuralmente son oligosacáridos con carácter informacional que se disponen hacia la cara no citoplasmática, estos pueden ser simples o ramificados . Estos al igual que los demás componentes le aportan simetrías a las membranas 
Asociados con las proteínas y los lípidos están los carbohidratos, formando glicolípidos y glicoproteinas. Estos carbohidratos constituyen la base de una estructura filamentosa que rodea a la cara externa de la membrana plasmática y que se denomina cubierta celular, glucocáliz o glicocálix, la cual actúa como una “rubrica” molecular que permite a las células reconocerse entre si esto es base de la respuesta inmune que permite a los leucocitos detectar glucocáliz “extraño” además sus propiedades hidrófilicas atraen una película de líquido hacia la superficie de la célula permitiendo que los glóbulos rojos se deslicen a través delos vasos de pequeño calibre y la deshidratación de las células que tapizan las vías respiratoria y las digestivas 
Es importante destacar que esta organización guarda cierta asimetría, pues existen diferencias entre las superficies interna y externa, o sea, hay distribución desigual de los componentes moleculares que forman parte de la membrana plasmática, pudiéndose encontrar unos formando parte de la cara citoplasmática y otros de la no citoplasmática, como por ejemplo los microfilamentos y microtúbulos unidos a proteínas en la parte citoplasmática de la membrana que tienen la función de controlar el movimiento de ellas.
Funciones 
· Cumplen las funciones siguientes:
· Contribuyen a la orientación de las proteínas de membrana.
· Participan en la interacción entre membranas de células distintas. e intervienen en las propiedades inmunológicas de las membranas.
Fluidez de la membrana.
 La fluidez de la membrana depende tanto del número de insaturaciones o dobles enlaces la longitud de la cadena entre las colas de los ácidos grasos de los lípidos de membranas, la longitud de la cadena hidrocarbonada de los ácidos grasos y la concentración de colesterol, los dobles enlaces pone un “lazo” en la cola hidrocarbonada y la concentración de colesterol evitando que las moléculas lipídicas se adosen firmemente favoreciendo la fluidez de la membrana que le otorga equilibrio a la célula, ya que si esta esta rígida carecería de movilidad y una completamente fluida no tendría organización estructural y el soporte mecánico que requiere la arquitectura celular . La fluidez permite interacciones dentro de las membranas, como el ensamblado de las proteínas de membrana, el movimiento de los componentes celulares responsable de procesos celulares (como el movimiento celular, crecimiento, división celular, secreción y la formación de las uniones intercelulares)
Permite además la auto reparación delas membranas en caso de agresión mecánica ej. De utilidad esta capacidad para la inyección intracitoplasmática de espermatozoides para fecundar el ovulo en parejas infértiles, para la extracción y remplazo del núcleo celular técnica utilizada en la clonacion 
Modelo de mosaico fluido
Los componentes antes mencionados se organizan de forma característica constituyendo el modelo del mosaico fluido, el que orientaremos a continuación.
· Los lípidos y las proteínas organizados en forma de mosaico.
· Las membranas como estructuras fluidas donde los lípidos y proteínas pueden efectuar movimientos de traslación. 
· Sus componentes dispuestos de forma asimétrica.
La interpretación actual de la estructura y organización molecular de la membrana plasmática se fundamenta en el modelo del mosaico fluido, caracterizado por una bicapa lipídica compuesta fundamentalmente por moléculas de fosfoglicéridos y colesterol en la cual se insertan moléculas de proteínas, que por su estructura, permiten cierto movimiento de lateralización y rotación en su misma cara no así atravesarla. 
Resumiendo, el modelo de mosaico fluido considera:
· Las membranas son disoluciones bidimensionales de lípidos y proteínas globulares orientadas las proteínas forman un mosaico dentro de la hicapa lipídica, que constituye la estructura básica
· Los lípidos y las proteínas organizados en forma de mosaico.
· Las membranas como estructuras fluídas donde los lípidos y proteínas pueden efectuar movimientos de traslación lateralización y rotación dentro de la misma mitad de la bicapa( es muy raro que puedan pasar de una cara a la otra(flip – flop) esto es debidoa que es muy difícil para los segmentos hidrófilicos de las moléculas de la membrana atravesar el núcleo hidrófobo)
· Sus componentes dispuestos de forma asimétrica.
Es importante que profundicen en estos contenidos siguiendo las orientaciones del CD de la asignatura. 
Se realiza un resumen parcial y preguntas de comprobación. 
Continúa la proyección de la videorientadora desde la Diapo 19 hasta la 31.
La organización estructural de las membranas se mantiene de forma similar en todos los organitos membranosos y el núcleo, lo que justifica la utilización del término unidad de membrana, en la imagen observan como algunos organitos membranosos como, el retículo rugoso, las mitocondrias, la membrana plasmática y el aparato de golgi, además puede verse también el núcleo. 
Es importante que profundicen estos contenidos siguiendo las orientaciones del CD de la asignatura.
PROPIEDADES FISIOLÓGICAS
Entre los mecanismos que permiten este intercambio, están los que van desde la simple difusión u osmosis, los que estudiaremos más adelante, hasta los procesos más complejos como la pinocitosis y fagocitosis. 
Las propiedades de adhesión garantizadas por el glicocalix de la membrana facilita la unión entre las células.
Es importante interpretar por qué a nivel de la membrana se generan potenciales eléctricos, los que se transmiten de un punto a otro de la célula provocando la excitación de la misma.
Otra propiedad importante de las membranas es su papel en el reconocimiento a través de determinadas proteínas integrales que constituyen receptores.
MECANISMOS DE TRANSPORTE
Sin la participación de proteínas transportadoras.
· Difusión simple.
· Ósmosis.
Con participación de proteínas transportadoras.
· Transporte activo.
· Transporte pasivo.
Poros y canales.
Endocitosis y exocitosis
Por su naturaleza apolar la bicapa lipídica de la membrana se comporta como una barrera impermeable para los iones y las moléculas polares con excepción del agua.
Existen diferentes mecanismos relacionados con el transporte de sustancias a través de las membranas:
En algunos casos el paso se produce sin la intervención de transportador alguno, como en la difusión simple y la osmosis, en otros, el paso ocurre con la participación de alguna proteína transportadora como en el transporte pasivo y activo.
En ocasiones las sustancias pasan a través de poros o canales que se encuentran en la membrana.
También el paso ocurre por modificaciones de la membrana que incluye a la sustancia que se debe transportar, por ejemplo la endocitosis o exocitosis.
La difusiónsimple 
· Ocurre en moléculas para las cuales la membrana plasmática es permeable de bajo peso, pequeña no cargadas y apolares o hidrófobas.
· Ocurre a favor de un gradiente de concentración de una zona de mayor concentración a menor concentración a célula, o sea, de su gradiente de concentración.
· La velocidad de difusión es directamente proporcional a la diferencia de concentración del soluto.
· Este tipo de transporte se realiza a favor del gradiente.
· No requiere de energía ni de transportador.
· Disipa el gradiente es decir cuando las concentraciones se igualan pero las partículas siguen moviéndose debido a su energía cinética pero su concentración no varía. 
Factores que influyen en la difusión.
1. Magnitud del gradiente de concentración( a mayor diferencia de 
concentración entre los lados mayor será la velocidad de difusión.
2. Temperatura a mayor temperatura más rápido será la difusión ej. Los procesos de difusión se aceleran en los estados febriles.
3. Masa de la sustancia que está difundiendo mientras mayor es la masa de las partículas que se difunde menor es la velocidad.
4. Superficie mientras mayor es la superficie disponible más rapidez de la difusión.
5. Distancia de difusión a mayor distancia de difusión, más tiempo demora. por ejemplo en la neumonía la colección de líquido que se produce en los pulmones; este líquido aumenta la distancia de difusión ya que el O2 no solo debe atravesar la membrana sino el líquido acumulado para llegar al torrente sanguíneo.
6. Solubilidad relativa en lípidos. Mientras más apolar mayor rapidez de la difusión.
Osmosis 
La ósmosis es un caso particular de difusión pero lo que atraviesa la membrana es líquido es decir el agua desde una zona de mayor concentración de agua a la zona de menor concentración de agua. Se verifica desde un área de menor concentración de soluto a una región de mayor concentración de soluto 
Si en ambos lados de una membrana existen dos soluciones con concentraciones diferentes de un soluto que no puede atravesarla, se produce el paso del solvente acuoso desde el lado donde se encuentra la solución más diluida hacia la más concentrada, buscando igualar las concentraciones de solvente.
Se conoce como presión osmótica a la fuerza que hay que ejercer en el lado de la solución más concentrada para impedir el paso de agua desde el lado de la solución más diluida. Esta presión es proporcional a la concentración de partículas de soluto que no pueden atravesar la membrana cuanto mayor es la concentración de soluto, mayor será la presión osmótica 
Tonicidad(es la capacidad de una solución para modificar el volumen de las células mediante la alteración de su contenido de agua
Que sucederá si usted coloca un glóbulo rojo en una solución isotónica, hipotónica e hipertónica. Sabiendo que la concentración de NACL al 0.9% y las consecuencias (crenación y la hemolisis)
Difusión Facilitada
Los solutos que son demasiado polares o demasiado cargados para poder difundir a través de las bicapas y son demasiados grandes para difundir por los canales lo hacen mediante el mecanismo de transporte llamado difusión facilitada o transporte pasivo
· Por su parte en el transporte pasivo o difusión facilitada
· Participan proteínas transportadoras (transmembranales) llamadas permeasas o translocasas, 
· Se realiza a favor del gradiente de concentración de una zona de mayor concentración a menor.
· No requiere de energía adicional en forma de ATP
· Las proteínas transportadoras se caracterizan porque no modifican su ligando. 
· Se puede producir la saturación del transportador por la sustancia transportada.
Las translocasa o permeasa (las proteínas transportadoras), estas reconocen a las sustancias que van a transportar y cambian su conformación, lo que garantiza el paso de la sustancia a través de la membrana. Este se realiza a favor del gradiente de concentración y que el paso de una conformación a la otra es esencial para que se efectúe el transporte.
Cuando la proteína es capaz de transportar sólo una molécula, se dice que el proceso es uniporte, cuando el paso de una sustancia depende del transporte simultáneo de otra, el proceso se denomina cotransporte y cuando se transporta dos sustancias en sentidos diferentes se llama Antiporte.
transporte activo
El transporte activo tiene las siguientes características:
Las proteínas que participan en este tipo de transporte se denominan bombas y son proteínas transmembranales.
Garantiza la diferencia de concentración iónica dentro y fuera de la célula lo que condiciona el potencial electroquímico y ello es indispensable para que se produzca la generación del impulso nervioso, la contracción muscular y la síntesis de ATP.
El transporte activo se realiza en contra del gradiente de concentración y requiere de energía, es decir, de ATP.
Más adelante abordaremos un ejemplo de este transporte expresado en la bomba de sodio y potasio.
· Utiliza proteínas transmembranales llamadas Bombas
· Garantiza la diferencia de concentración iónica dentro y fuera de la célula:
· Generación del potencial de membrana en reposo.
· Contracción muscular.
· Síntesis de ATP.
· El transporte se realiza en contra del gradiente de concentración.
· Requiere de energía.
Transporte Activo.
· Las sustancias transportadas es decir son solutos polares o cargados, iones, aminoácidos, monosacaridos 
· Ocurre en contra de un gradiente de concentración de una zona de menor concentración a mayor concentración “cuesta arriba”
· Requiere energía metabólica adicional proveniente dela hidrolisis del ATP y la energía almacenada en gradientes de concentración iónica (transporte activo secundario)
· Incrementa gradiente. 
El transporte con la participación de proteínas puede ser por poros o canales. Los canales y los poros son proteínas transmembranales que delimitan espacios a través de los cuales se realiza el paso de algunas sustancias.
Los poros:
· Son menos selectivos.
· Dejan espacios mayores.
· Siempre se mantienen abiertos.
Los canales
· Poseen mayor selectividad en cuanto a la sustancia que los atraviesa, así como al tamaño y la carga.
· La apertura y cierre están regulados por determinados ligandos u otras señales 
· El estado abierto se convierte espontáneamente en cerrado.
A continuación abordaremos la endocitosis y exocitosis como otros mecanismos de transporte a través de la membrana. 
La entrada y salida de material o sustancia a las células por movimientos de la membrana, englobando a la sustancia que se debe transportar mediante vesículas de una estructura a otra dentro de las células estas vesículas pueden importar sustancia desde el líquido extracelular o los liberan en este.
Endocitosis mediante este proceso la sustancia pasan hacia la célula en una vesícula formada por la membrana plasmática. 
Exocitosis mediante este proceso las sustancias salen por fusión de la membrana plasmática con vesículas formadas dentro de la celula
Ambos traen como consecuencia modificaciones en la membrana, requieren de energía proveniente del ATP el transporte de vesículas es un proceso activo. 
La endocitosis puede efectuarse a través de tres modalidades: pinocitosis, endocitosis mediada por receptores y fagocitosis.
A continuación representamos estos procesos en un esquema, deben profundizar en estos contenidos siguiendo las orientaciones del CD.
En la pinocitosis se incorpora material a la célula acompañado de gran contenido líquido. Se forman pequeñas invaginaciones de la membrana que rodean al líquido extracelular y a la sustancia contenida en él, formándose una vesícula pinocítica que se incorpora a la célula.
La endocitosis mediada por receptores, como su nombre lo indica, es un proceso que requiere de receptores presentes en las membranas, que están representados en la imagen por las estructuras en rojo. 
Estos receptores son necesarios para el transporte de algunas sustancias como las hormonas de naturaleza proteica y lipoproteínas de baja densidad. 
La endocitosis por fagocitosis, como se representa en la imagen se caracterizaporque los elementos a incorporar son partículas sólidas pudiendo ser bacterias, hongos, células dañadas y macromoléculas del medio extracelular, este proceso también requiere de receptores de membrana para la fijación de las partículas a endocitar. Característico en este tipo de endocitosis es la formación de pseudópodos por la membrana englobando la partícula.
Es importante que profundices estos contenidos siguiendo las orientaciones del CD de la asignatura.
Por su parte la exocitosis es el proceso mediante el cual una vesícula se traslada a través del citoplasma de la célula hasta alcanzar la membrana plasmática para luego a través de ésta verter el contenido hacia el espacio extracelular, una vez vertido el contenido de la vesícula, las membranas de esta se adosan a la membrana plasmática aportando membrana a la célula y contribuir así al recambio de la misma. 
· En esta imagen ya conocida por ustedes se ilustra el proceso de exocitosis en la secreción de proteínas, fíjense cómo las vesículas rodeadas por membrana emergen del golgi y llevan la secreción hacia la superficie apical de las células, para ser exocitadas y las membranas de las mismas se aportan a la membrana celular. 
· Se hace resumen parcial y preguntas de comprobación. 
Continúa la proyección de la videorientadora desde la Diapo 32 hasta la 51.
Funciones de los receptores.
· Regulan el paso de sustancias o iones a través de canales.
· Modifican la actividad de algunas enzimas.
· Provocan cambios de conformación y función de determinadas proteínas.
· Facilitan el proceso de endocitosis.
· Inducen la transcripción de segmentos de ADN.
Muchas de estas funciones se deben a especializaciones de la membrana plasmática de las células, las que dependen del tejido, localización y función. Estas estructuras se localizan en las diferentes superficies celulares, pudiendo encontrarse cilios, flagelos, microvellosidades, interdigitaciones, desmosomas, complejos de unión y nexos, invaginaciones y hemidesmosomas. 
Estas estructuras se orientarán detalladamente en el tema de tejidos, ustedes deben profundizar en sus funciones siguiendo las orientaciones del CD.
Como consecuencia de los mecanismos de transporte a través de la membrana y su permeabilidad selectiva, se originan gradientes de concentración de las diferentes sustancias componentes de los líquidos corporales.
En la imagen se representa la distribución iónica de algunos de estos componentes en el líquido intracelular y extracelular. Observen que el sodio es el principal catión del líquido extracelular, mientras que el potasio lo es del intracelular. El cloruro está más concentrado en el líquido extracelular, mientras que el fosfato y las proteínas lo están en el intracelular. 
A través de las membranas de casi todas las células del organismo se generan potenciales eléctricos, sin embargo las células nerviosas y musculares son además excitables, es decir generan impulsos nerviosos y los transmiten.
El potencial de membrana en reposo es la diferencia de potencial que se establece entre ambos lados de una membrana, es positivo en el lado externo y negativo en el interno, es estable en el tiempo y su valor depende del tipo celular.
Diferencia de potencial que se establece entre ambos lados de una membrana.
Positivo en lado externo y negativo en el interno.
Estable en el tiempo.
Su valor depende del tipo celular.
En la imagen se esquematiza la membrana celular, observen la presencia de los canales de fuga de iones; en rosado los de sodio y en azul los de potasio, además la mayor concentración de sodio en el liquido extracelular y de potasio en el intracelular.
La membrana en reposo es mucho más permeable al potasio, lo cual se debe a que los canales de potasio son mucho más permeables que los de sodio y el radio hidratado del potasio también es menor; por tanto el potasio se mueve hacia afuera a favor de su gradiente de concentración, generando un mayor número de cargas positivas en el exterior y negativas en el interior, lo que se corresponde con la polaridad de la membrana en estado de reposo. 
Otro de los factores que contribuye al valor del potencial de membrana en reposo es la bomba de sodio y potasio.
La ATP asa de sodio y potasio es una proteína que presenta dos subunidades una beta y otra alfa. La porción intracelular de la subunidad alfa presenta un sitio para la unión con el sodio, uno para la fosforilación y otro para la unión con el ATP. La porción extracelular tiene un sitio para la unión con el potasio. 
Esta enzima cataliza la hidrólisis del ATP y utiliza la energía para expulsar tres iones de sodio e ingresar al líquido intracelular dos iones de potasio, por lo cual es una bomba electrógena ya que genera un predominio de cargas positivas en el exterior y negativas en el interior, contribuyendo al valor del potencial de membrana en reposo, a la vez que participa en su mantenimiento al contribuir al desequilibrio iónico de la membrana entre otras funciones.
A continuación ofrecemos un resumen de los factores que participan en la génesis del potencial de membrana en reposo.
Como expresamos anteriormente, la membrana en reposo es mucho más permeable al potasio que al sodio, por tanto es el potencial de difusión para el potasio el factor que más influye en el valor del potencial de membrana en reposo; una contribución adicional lo aporta la bomba de sodio y potasio, sin embargo la difusión de sodio a través de la membrana tiene poca importancia debido a que la membrana en reposo es poco permeable al sodio. 
Es necesario aclarar que la bomba de sodio-potasio participa en el mantenimiento del potencial de reposo al mantener el desequilibrio de cargas en la membrana. En su estudio independiente deben profundizar en estos contenidos siguiendo las orientaciones del CD.
Génesis del Potencial de Membrana en Reposo (PMR)
· Permeabilidad al potasio.
· Bomba de sodio – potasio.
El potencial de membrana en reposo se modifica por dos factores; las variaciones de la concentración de los iones difusibles y la permeabilidad de la membrana. En su estudio independiente deben analizar los mecanismos que explican las modificaciones que se presentan y la relación que tiene la modificación del potencial de membrana en reposo con la excitabilidad celular.
A continuación orientaremos el estudio del potencial de acción.
Variaciones del Potencial de Membrana en Reposo
Disminuyen el PMR.
· Aumento de la permeabilidad al sodio.
· Aumento de la concentración de potasio en LEC
Aumentan el PMR
· Aumento de la permeabilidad al potasio
· Disminución de la concentración de potasio en el LEC.
· Aumento de permeabilidad al cloruro.
Las señales nerviosas se trasmiten mediante potenciales de acción, que son los cambios rápidos del potencial de membrana en reposo que se propagan con celeridad por la membrana de las fibras nerviosas. 
Se inicia con un cambio de la polaridad, negativo en el lado externo y positivo en el interno, para luego volver a la polaridad de reposo y presenta dos fases: despolarización y repolarización.
Potencial de Acción (PA)
· Cambios rápidos del PMR.
· Potencial propagado.
· Variaciones de la polaridad de la membrana.
· Presenta dos fases: despolarización y repolarización
Como pueden apreciar en la video la membrana de un tejido excitable, donde se observan en rosado los canales de sodio con apertura de voltaje y en azul los canales de potasio; además la distribución iónica normal de la membrana en reposo donde predomina el sodio en el líquido extracelular y el potasio en el intracelular.
Al actuar un estímulo de cualquier naturaleza sobre la membrana se abre la puerta de activación de sodio, aumentando bruscamente la permeabilidad para este ión, con lo cual disminuye la negatividad interna, hasta invertirse completamente la polaridad de la membrana, es decir, negativa en el lado externo y positiva en el interno, lo que contribuye a inactivar el conducto. Estos cambios caracterizan a la fase de despolarización del potencial de acción.
En esta imagen pueden apreciar la membrana despolarizada,la positividad interna abre la puerta del canal de potasio comenzando la salida de este ión hacia el líquido extracelular a favor de su gradiente de concentración, con lo cual la membrana vuelve a la polaridad del reposo, es decir positiva fuera y negativa en el lado interno. Estos cambios caracterizan la fase de repolarización del potencial de acción. 
A continuación observaran el análisis gráfico del potencial de acción.
En la parte superior de la imagen se representa gráficamente un potencial de acción, la fase ascendente se corresponde con la despolarización, observen que sobrepasa el nivel de cero cuando toda la membrana está despolarizada y la descendente se corresponde con la repolarización, pueden apreciar que al final se hace más negativo de lo normal. 
En la parte inferior de la imagen se muestra gráficamente la variación de la conductancia para los iones de sodio y potasio durante las fases del potencial de acción. En verde se representa la variación de la conductancia para el sodio, observen que aumenta en la fase de despolarización y la del potasio aumenta en la repolarización.
Deben analizar en su estudio independiente la relación de las fases del potencial de acción con la excitabilidad celular. Pueden auxiliarse de la bibliografía orientada en el CD.
Una de las características del potencial de acción es la de ser propagado, existiendo diferencias entre las fibras mielínicas y amielínicas.
En esta imagen, en su parte superior se representa una fibra amielínica, es decir, el axón no presenta vaina de mielina, en este caso, al actuar un estímulo, se invierte la polaridad en el segmento estimulado, generándose un flujo de corriente que se propaga de forma bidireccional e involucra toda la membrana.
En la parte inferior se representa una fibra mielínica debido a que el axón se rodea de una vaina de mielina que es impermeable a los iones. Esta vaina de mielina se encuentra interrumpida por los nodos de Ranvier, único lugar permeable a los iones. 
El mecanismo de propagación del potencial de acción es semejante al de las fibras amielínicas, sin embrago, observen que los circuitos de corriente se establecen entre los nodos de Ranvier, lo cual garantiza una alta velocidad de la conducción del impulso nervioso, además representa un ahorro de energía para el axón, debido a que los mecanismos de transporte activo se producen sólo en los nodos y no en toda la membrana como sucede en las fibras amielínicas.
· Se orienta el estudio independiente y las tareas docentes para el logro de los objetivos propuestos, estimular el aprendizaje y ofrecer potencialidades educativas para la búsqueda y adquisición de conocimientos y el desarrollo de habilidades de los estudiantes durante la consolidación, práctica docente y la evaluación, para lo cual deberán ante todo revisar el CD y la guía didáctica con las orientaciones del tema para cada una de las actividades que tendrán en la semana.
CONCLUSIONES
Una vez orientados estos contenidos arribamos a las siguientes conclusiones:
· La membrana plasmática tiene similar organización y composición en todas las estructuras membranosas de las células, destacándose la distribución asimétrica de sus componentes, lo que justifica los términos unidad y asimetría de membranas. 
· La estructura dinámica y el carácter selectivo de la membrana plasmática le permiten cumplir con múltiples funciones, que garantizan conservar la integridad del protoplasma y al mismo tiempo permiten el transporte de sustancias a través de ella.
· Los mecanismos de transporte de sustancias a través de las membranas pueden ser a favor del gradiente de concentración y sin consumo de energía como la difusión y en contra del gradiente y con gasto de energía para la célula como el transporte activo.
· El potencial de membrana en reposo se genera principalmente por la contribución de la salida de potasio al líquido extracelular, mientras que la bomba de sodio y potasio lo mantiene; su valor se modifica por variaciones en la concentración de los iones difusibles y la permeabilidad de la membrana.
· Las señales nerviosas se transmiten mediante potenciales de acción, estos son cambios rápidos del potencial de membrana en reposo que se propagan a lo largo de las membranas de las células excitables.
En la actividad de hoy abordamos las características morfofuncionales de las membranas celulares, destacando los mecanismos de transporte y los potenciales de membrana en reposo y de acción, donde se evidenció en algunos de ellos la necesidad del aporte de energía metabólica de la célula, suministrada por un proceso que ocurre en las mitocondrias, llamado respiración celular, tema de nuestra próxima actividad.
· Motivación de la próxima actividad.
En la actividad de hoy orientamos los procesos de respiración celular las cuales se encuentran integrados en procesos que conducen a la formación de energía metabólica en forma de ATP y los efectos de sustancias no propias del metabolismo celular que conducen a la inhibición de este proceso