FENOMENOS_DE_TRANSPORTE_EN_BIOSISTEMAS

Vista previa del material en texto

FENOMENOS DE TRANSPORTE EN BIOSISTEMAS
Dos fenómenos físicos que son participes en transporte de moléculas son la difusión y convección. 
· Difusión 
Es el movimiento aleatorio de moléculas que surgen de la energía térmica transferida por colisiones moleculares.
Las colisiones entre las moléculas ocurren billones de veces por segundo. La velocidad a la que la molécula se difunde en un fluido o membrana, depende de su tamaño y forma, de la temperatura, de la viscosidad del fluido, entre otras.
La consecuencia macroscópica del movimiento molecular aleatorio es el fenómeno en el que las moléculas se difunden y se mueven de regiones de mayor concentración a regiones de menor concentración a estas diferencias espaciales se conocen como gradientes de concentración. El movimiento neto de moléculas a través de una superficie en una dirección dada se conoce como fluido, los cuales tienen magnitud y dirección. El flujo de difusión es proporcional al gradiente de concentración.
La cantidad que relaciona el flujo de difusión y al gradiente de concentración es el coeficiente de difusión binaria Dij, donde el subíndice i se refiere al soluto y j al disolvente.
La magnitud del coeficiente de difusión depende del soluto y el medio a través del cual se produce la difusión.
En las membranas celulares, la difusión se reduce, en relación con la de líquidos, la difusión de proteínas es más lenta que la de los lípidos.
· Convección 
Es el mecanismo de transporte que resulta por el movimiento de fluidos.
La cantidad de tensión para que los fluidos puedan moverse, depende de la magnitud y de de la fuerza aplicada, la dirección de la fuerza y de la superficie a la que se aplica la fuerza.
El movimiento de soluto difiere del movimiento del fluido local porque las moléculas de soluto también se están difundiendo simultáneamente. Si el movimiento del fluido es lento en relación con el de la difusión, la difusión dominará y si el movimiento del fluido es rápido con relación a la difusión, el movimiento del fluido neto será el principal medio de transporte.
La viscosidad de un fluido es la medida de la resistencia de fricción de un fluido.
La densidad es la propiedad del material que demuestra que tan unidas están las moléculas. 
La viscosidad cinemática es una medida de la eficiencia del transporte. Las fuerzas viscosas actúan para frenar el líquido hacia abajo, mientras que las fuerzas de inercia actúan para mantener el fluido en movimiento.
La ley de Darcy dice que la velocidad media de un fluido en movimiento a través del tejido es proporcional al cambio en la caída de presión con la distancia. La constante de proporcionalidad es la relación de la permeabilidad de Darcy a la viscosidad.
· Transporte por interacciones de unión
El transporte molecular está influenciada también, por interacciones no covalentes entre dos moléculas, tales interacciones se conocen como las interacciones de unión y son específicos, para una molécula de receptor dado, sólo un número pequeño o estructuralmente similares moléculas pueden unirse al receptor.
Las reacciones de unión sirven como medio de reconocimiento químico, transporte selectivo, y la amplificación de la señal celular.
Reacciones de unión se utilizan para transportar selectivamente moléculas en las células. Algunas interacciones de unión pueden permitir que las células para el transporte de moléculas se vayan contra un gradiente de concentración. El proceso requiere energía de la célula y se conoce como el transporte activo. Cuando las hormonas y proteínas se unen a los receptores en la membrana celular, se transportan en la célula por un proceso que implica la formación de vesículas derivadas de la membrana plasmática. Tal proceso se conoce como la endocitosis.
En algunos casos, las moléculas unidas a receptores de membrana celular ejercen sus efectos indirectamente. La unión de la molécula al receptor, produce un cambio en la organización espacial tridimensional de la parte del receptor expuesta al citoplasma. Tales cambios en la estructura se conocen como cambios conformacionales