FISIOLOGÍA GUYTON -RESUMENES

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MECANISMOS DE TRANSPORTE CELULAR – MEMBRANAS Y COMPARTIMIENTOS: 
1.- Caso clínico (…) 
La solución es la reposición de agua y electrolitos, que se deduce de la siguiente manera: 
o Análisis sérico de 125 mEq de sodio/litro, y 2,8 mEq de potasio/litro… 
o Niveles normales en el LEC (sanguíneo): 
Na+ = 142 mEq (varía alrededor de 140 mEq) y K+ = 4,5 mEq 
Asumiendo que el paciente pesa 30 kg, entonces tiene 18 litros de agua (60% de la masa corporal)  
déficit de sodio de 15mEq x 18 = 270 mEq (a reponer). 
Para el potasio, de manera similar  déficit de potasio de 2,7 mEq x 18 = 48,6 mEq (a reponer). 
Hay que reponer el agua y llevar los niveles de sodio y potasio no a un nivel ideal, sino a uno mínimo 
normal. La mitad de esta dosis se debe administrar en las primeras 2 horas… 
Hay varias formas de administrar esto… 
o Solución isotónica de NaCl al 0,9% y 0,45% 
o Dextrosa al 5% y al 10% 
o Hipersodio (ampolla de 20 ml al 20%) 
o Kalium (potasio al 20%) 
o KCl al 14,9%, etc… 
 
2.- Introducción al medio interno: 
El agua en el cuerpo equivale al 60% (algunos libros dicen 65% - 70%) 
del peso corporal, de los cuales… 
El 40% está en el LIC, y un 20% está en el LEC. De este 20%, sólo el 
5% es intravascular (plasma ó sangre) o sea, un promedio de 3,5 
litros…y el 15% restante está a nivel intersticial. 
Para rehidratar a un paciente, no le vamos a inyectar NaCl directamente 
a la célula; sino que le damos a nivel intravascular y por difusión, el 
agua va a pasar a nivel intersticial, y luego a LIC… 
Pregunta de examen (de Ganong, Guyton, Constanzo o cualquier otro libro)… 
o Sodio y cloro siempre son extracelulares, van de la mano; el sodio siempre va a jalar agua. 
o El potasio y las proteínas son intracelulares… 
Más detalles en la lámina del Guyton en inglés… XD 
 
3.- Transporte celular: 
Membrana celular: 
o Es una bicapa lipídica atravesada parcial o 
totalmente por proteínas. 
[Interrupción del Ayudante de Cátedra… XD] 
o Las proteínas pueden ser integrales, que la 
atraviesan por completo; o periféricas, sólo 
están o por fuera o por dentro de la bicapa. 
Tienen muchas funciones, pero ahora sólo 
interesa la de transporte… 
o Pueden ser de 2 tipos: de canal o 
transportadoras, que permiten el paso de iones 
y otras moléculas. 
o Bicapa lipídica: es semipermeable, sólo 
permite pasar las sustancias liposolubles (como los gases O2 y CO2, N2 y alcoholes); pero no deja 
pasar sustancias hidrosolubles, como el agua o iones. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.- Mecanismos de transporte: 
Se dividen en 2 grandes grupos… 
 
a) Transporte pasivo o difusión: 
o Proceso por el cual un gas, sustancia o solución se dispersa en base a su movimiento molecular 
continuo. Se puede dar en gases, líquidos o coloides. 
o No consume energía (ATP). Si buen usa energía cinética, no consume ATP. Recordar que mayor T° 
y menor densidad significan mayor difusión. Hay de 2 tipos: 
Difusión simple: 
Se puede dar a través de… 
o Membrana celular (espacios o intersticios intermoleculares) sólo para sustancias liposolubles. 
o Canales proteicos (como las acuaporinas, canales iónicos de Na+, K+ y Ca2+). Depende del 
diámetro, la forma, la carga eléctrica y el enlace químico del canal proteico. 
La activación de canales proteicos se da hasta por 3 causas: 
o Alteración del voltaje en el canal (despolarización de la membrana). El sodio puede entrar cuando la 
electronegatividad de la célula es menor de lo normal. 
o Activación química (por ligandos, como en los neurotransmisores, hormonas, AMPc y Ca2+). 
Cuando el calcio se incrementa, puede activar otros canales. 
o Estiramiento mecánico (básico para el estiramiento celular). 
Los canales iónicos tienen diferentes estructuras, formas y propiedades. Pueden ser: 
o Tetrámeros (canales de potasio, sólo con 1 poro central). 
o Pentámeros (diversos cationes, con 1 solo poro central). 
o Dímeros (canales de cloro, con 2 poros centrales). 
Las acuaporinas: 
Tienen estructura tetramérica, cada monómero posee su poro 
central que permite la entrada o salida de agua en ambas 
direcciones. Tienen 6 estructuras de α – hélice que forman 2 
tripletes. 
La estructura interna se parece a un reloj de arena; son de 13 tipos, de la AQP 0 hasta la AQP 12… 
o A nivel renal proximal (asa de Henle, tubo colector)  AQP 1, 6 y 7. 
o A nivel cerebral  AQP 1, 4 y 9 (en especial importante para mantener constante la presión en el 
plexo coroideo del LCR). 
o En neumocitos tipo I (pulmón)  AQP 1, 3 y 4. 
Canales de sodio: 
o Tienen varios tipos. Por ejemplo, el que se halla a nivel del 
riñón, colon, pulmón y cerebro es el canal epitelial del 
sodio, tiene 3 subunidades; de las cuales sólo la α permite 
el transporte de sodio. 
o La amilorida (antidiurético) evita el ingreso de sodio al 
inhibir la acción de la subunidad α… También regula su [ ] en el LEC mediado por la aldosterona. 
La velocidad de la difusión simple de gases es prácticamente ilimitada (un glóbulo rojo puede cambiar 
su contenido de agua más de 100 veces en un segundo). 
Pero en la difusión facilitada, llega a un punto máximo porque las proteínas transportadoras deben 
recuperar su conformación para seguir funcionando. 
Difusión facilitada: 
o Se da a través de proteínas transportadoras, que requiere de la unión de la sustancia a los puntos de 
unión de estas proteínas. 
o Esto genera un cambio en su forma que permite el desplazamiento y la difusión obedeciendo siempre 
a una gradiente química o eléctrica. Se da para la glucosa y algunos AAs… 
Ósmosis: 
o Es el movimiento de agua de un medio hipotónico 
(pobre en solutos) a uno hipertónico (rico en solutos), 
para intentar diluir este exceso. Se da por la 
diferencia de la [ ] de solutos en ellas. 
Presión osmótica: 
o Es la presión necesaria en el lado hipertónico para 
frenar la ósmosis. Se mide en miliosmoles, que es la 
[ ] de solutos totales por litro de agua. 
o Hay varias fórmulas para calcular la osmolaridad sanguínea (que normalmente debe estar entre 290 a 
300 mOsm)… 
2 (Na + K) + (glicemia)/18 + (BUN)/2,8  La más confiable 
2 (Na) + (glucosa)/18 + urea/5,6  Osmolaridad sérica 
2,1 (Na)  Es un aproximado poco recomendable 
o La osmolaridad plasmática siempre va a ser menor que la osmolalidad, porque no todo el peso de 
un litro de sangre es agua (multiplicamos por 0,93). 
b) Transporte activo: 
Consume energía (ATP) y sólo se da por proteínas transportadoras (caso del sodio y el potasio). Va en 
contra de una gradiente de [ ], por lo que requiere de ATP. 
Transporte activo primario: 
Bomba de sodio y potasio: 
o Consta de 2 subunidades (la más importante es la α). Hay variedades, como la α-1 (mayoría de las 
células), α-2 (músculo, corazón, tejido adiposo y cerebro), así como β-1 y β-2 en otras estructuras… 
o Viene un ATP, se defosforila en ADP, permitiendo la unión de 3 iones sodio para ser expulsados; 
mientras que se une a 2 iones potasio que ingresan a la célula. 
Características: 
o Depende de las [ ] adecuadas de ATP, ADP, Na+, K+ y en laboratorio se puede invertir, cuando la 
gradiente de [ ] es tan intensa que su energía es mayor que la del ATP… 
o En las células promedio, esta bomba requiere del 24% - 25% del ATP celular para mantenerla 
activa; pero en las neuronas es del 70%. 
o Los digitálicos inhiben esta bomba, evitando las contracciones violentas en pacientes hipertensos o 
con problemas cardiacos. 
o Es una bomba electrogénica, ya que genera y mantiene la electronegatividad de la célula al 
expulsar 3 cationes y recibir 2 (se pierde un catión)… 
o Y por último, permite regular el volumen celular, ya que el sodio jala agua ya sea para entrar o salir 
de la célula. Esto evita el edema y la ruptura celular… 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bomba de calcio: 
También es importante, ya que un aumento en su [ ] intracelular puede provocar queactúe como 2° 
mensajero y active otras funciones de la célula (incluso la muerte celular). 
Hay 2 tipos de bombas de calcio, para mantener el equilibrio… 
o A nivel de membrana celular, se bombea el calcio fuera de la célula. 
o A nivel de organelos como el RE y la mitocondria… 
Bomba de hidrogeniones: 
o Función similar, es importante a nivel gástrico, para secretar el HCl; así como a nivel renal, regulando 
el medio interno. El H+ requiere de un ATP para salir al exterior… 
Transporte activo secundario: 
o La bomba de sodio y potasio incrementa la [ ] extracelular del sodio, a pesar de la presión de la 
gradiente; y esto constituye un almacén de energía. Puede ser de 2 tipos: 
Cotransporte: 
Cuando el sodio ingresa asociado a otra sustancia que quiere entrar a la célula; se da con la glucosa y 
algunos AAs. El punto de unión para el sodio y la otra molécula es externo y común. 
Contratransporte: 
Se da en sentidos contrarios, cuando el sodio ingresa y otra molécula aprovecha para salir. Se da con el 
calcio y los hidrogeniones. El punto de unión es doble, con una parte intracelular y otra extracelular. 
Transporte combinado: 
En algunas capas del epitelio intestinal o túbulos renales, conductos de glándulas endocrinas, vesícula 
biliar, plexo coroideo; es posible ver los 2 tipos de transporte a la vez, uno en cada polo de las células… 
5.- Transporte de macromoléculas: 
o Permite transferir macromoléculas o cuerpos muchos más grandes, mediante la formación de 
vesículas. Hay de 2 tipos: 
a) Endocitosis: 
Una bacteria puede activar a un receptor de la 
membrana celular, y la célula lo engloba, invagina 
y forma una vesícula intracelular; donde puede 
juntarse con lisosomas… Hay de 2 tipos: 
Fagocitosis: 
o Cuando se engloban restos celulares sólidos. 
Pinocitosis: 
o Cuando se engloban líquidos por invaginación. 
Puede ser mediada por clatrina, vesículas no 
recubiertas o por cavéolas. El agua puede 
englobarse directamente por macropinocitosis. 
o La clatrina, con forma de trípode y presente 
debajo de la membrana celular, permite 
formar una invaginación del segmento local 
gracias a los filamentos de actina y miosina. 
b) Exocitosis: 
Una vesícula con hormonas se fusiona con la membrana celular, permitiendo la liberación de la misma. 
Hay 2 vías: 
o No constitutiva: cuando en la vesícula formada hay un proceso de maduración del producto 
(protohormona a hormona). 
o Constitutiva: sólo hay transporte y no almacenamiento ni maduración de sustancias. 
Ambos procesos están regulados por la clatrina y dinamina; siempre manteniendo un equilibrio entre la 
membrana que se pierde y se gana. 
Las balsas son áreas de la membrana celular ricas en colesterol. La caveolina forman las cavéolas, y su 
función es parecida a la clatrina y dinamina (que rompe la membrana celular para formar la vesícula 
intracelular). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EL POTENCIAL DE ACCIÓN: 
o Es un estudio que lleva más de 50 años, y se dio gracias a la investigación de los 3 Premios Nobel de 
Medicina y Fisiología de 1963: Sir John Carrew Eccles, Allan Lloyd Hodgkin y Andrew Fielding Huxley. 
o Sus estudios se dieron sobre la generación e inhibición de los impulsos nerviosos en las porciones 
centrales y periféricas de los nervios de calamares gigantes. 
o Antes se pensaba que sólo se daba en células excitables (neuronas, músculo); pero ahora se sabe 
que ocurre en las células endocrinas. Es lo que genera los latidos y la contracción muscular. 
1.- Potencial de reposo (Vm): 
o Una célula excitable o endocrina tiene carga en estado de reposo, la cual es negativa en el interior y 
positiva en su exterior. Esto se debe a la presencia de 4 iones fundamentales: Na+, Cl-, Ca2+ 
(predominan en el LEC) y K+ (predomina en el LIC). 
o La célula es normalmente impermeable a aniones orgánicos; así como muy poco permeable al 
sodio y al cloro, y algo más permeable al potasio (esto porque tiene 50 veces más canales que para 
el sodio). 
o Recordemos además que en en cuerpo, el sodio es principalmente extracelular, y el potasio 
intracelular. Esta gran diferencia genera la presencia de gradientes químicas y eléctricas en la célula. 
o Una gradiente es una diferencial entre 2 medios distintos, tanto fuera como dentro de la célula. Los 
iones buscan un equilibrio químico y eléctrico entre ellos, lo que genera el potencial en reposo. 
o Gradiente eléctrica: es la diferencial de la concentración de las cargas de los iones. 
o Gradiente química: es la diferencial de la concentración de los mismos iones. 
Hay varios factores que determinan el potencial de reposo, los más importantes son: 
Ecuación de Nernst: 
Calcula el comportamiento externo e interno de las cargas para cada ion, por lo que es teórico (en la 
práctica, en la célula hay muchos iones). 
Ecuación de Goldman: 
o Abarca el juego de todos los iones en una célula 
en estado de reposo, es más útil porque se ajusta a la realidad. 
o El potencial de acción tiene un rango, desde – 60 mV (marcapasos) hasta – 90 mV (músculo liso). 
En la neurona, es un valor promedio (- 70 mV). 
o Cada ion tiene busca siempre su equilibrio de concentración semejante tanto dentro y fuera de la 
célula; pero encuentra muchas limitaciones: la carga, la forma, etc… 
o Para el sodio, se determinó con la fórmula de Nernst que el potencial del sodio en equilibrio es de + 
65 mV (valor muy lejano del potencial de reposo). Para el potasio, este valor es de – 90 mV. 
Hay 2 condiciones que condicionan el potencial de reposo: 
o La permeabilidad selectiva de la membrana celular, más permeable para unos iones que para otros. 
o La [ ] química del ion, que se debe a su propia estructura. 
2.- Potencial de acción: 
o Es una característica de las células excitables y endocrinas mediante la cual éstas pueden generar un 
impulso, y transformar un estímulo en una respuesta. Su gráfica corresponde a la siguiente: 
o Los estímulos pueden ser el frío, el calor, 
cambios químicos, presiones 
mecánicas, la luz, etc… Esto en las 
neuronas genera un potencial de acción en 
ambas direcciones, pero sólo una de 
ellas es válida en la sinapsis… 
o Como se puede ver, empieza en – 70 mV 
y luego tiene una fase ascendente, un 
pico, una fase descendente y el ciclo se 
repite otra vez. 
o Lo que sobresale de este gráfico son las 2 
curvas, que tienen su razón de ser… Estas curvas se deben a las mismas propiedades de los iones, 
en especial del sodio y el potasio. 
o Hemos dicho que el punto de equilibrio del ion sodio es de + 65 mV, pero sólo se llega a + 30 ó + 40 
mV; esto determina este pico y su curva. 
o Este gráfico demuestra que la célula primero trata de alcanzar el punto de equilibrio del sodio; y 
luego la del potasio. 
o El potencial de acción tiene 4 fases: reposo, despolarización, repolarización e hiperpolarización… 
Antes de explicar cada fase, tener en cuenta que el canal de sodio tiene 2 compuertas: 
o Una de activación, es pequeña y mira hacia el lado extracelular. 
o Una de inactivación, más grande, tiene una secuencia de AA de forma globular que puede cerrarse 
y mira hacia el lado intracelular. 
Asimismo, el canal del potasio sólo tiene una compuerta de activación, que también va a interactuar con 
las demás en todo el proceso… 
a) Fase de reposo: 
o Para una célula nerviosa, es de – 70 mV, como ya se ha visto. En esta fase, las compuertas de 
inactivación permanecen abiertas, pero las de activación están cerradas. 
o Aun así, el sodio puede ingresar en pequeñas cantidades, lo que genera un aumento de unos 10 
mV por encima del potencial en reposo. Esto determina el inicio de la siguiente fase… 
b) Despolarización: 
o Su inicio depende de la apertura de los canales dependientes de voltaje para el sodio (pero sólo 
de las compuertas de activación). Se necesita un estímulo suficiente para iniciar este proceso… 
o Sise logra despolarizar la membrana hasta un promedio de 10 mV por encima del potencial en 
reposo; el potencial de acción se genera y se va a dar inevitablemente. Este punto se llama 
potencial de umbral. 
o El ingreso del sodio se da en forma rápida… Su fin depende del lento cierre de las compuertas de 
inactivación, debido a que la positividad interna de la célula alcanza su límite. 
c) Repolarización: 
o Depende de la apertura de los canales de potasio, por las cuales este ion sale rápidamente de la 
célula. Su punto máximo se alcanza a los – 90 mV. 
d) Hiperpolarización: 
o Se denomina así al alejamiento de un valor de voltaje de 0 mV; en este caso, se ve cuando llega a 
los picos de + 40 mV y – 90 mV (en especial este último)… 
o Esto último se debe a que hay más canales de potasio que de sodio en la célula, por lo que tienen 
más significado al momento de salir de la misma. 
3.- Tipos de potencial: 
La forma del potencial de acción depende de cada tipo de célula… Las neuronas tienen este modelo 
típico; pero en las células cardiacas, el músculo liso y otros, la gráfica y los voltajes son diferentes… 
o Potenciales en espiga: típico del tejido nervioso y músculo esquelético, es el que ya hemos visto… 
o Potenciales en meseta: se ve en el corazón, presenta un potencial de umbral de – 55 mV, y al inicio 
de la repolarización, presenta una meseta que se genera por la presencia de iones calcio… 
o Potenciales rítmicos: no necesitan de un estímulo para seguir produciéndose, como se ve en los 
latidos cardiacos, movimientos peristálticos y respiratorios… 
 
4.- Periodo refractario: 
Es un periodo en el cual se da tiempo para la propagación del impulso generado; y en el cual no se 
puede dar otro potencial de acción. Lo dividimos en 2 tipos: 
a) Absoluto: 
o Se extiende desde el inicio del potencial en reposo hasta el fin de la fase de repolarización. En él, 
un estímulo posterior no puede generar otro potencial de acción, no importa su intensidad. 
o Esto se explica porque los canales de sodio tienen su compuerta de inactivación cerrada hasta esa 
fase, no dejando pasar los iones en la fase de repolarización. 
b) Relativo: 
o Se da cuando un estímulo mayor puede abrir de nuevo los canales de inactivación del sodio antes 
cerrados, logrando así generar otro potencial de acción pero luego de la etapa de repolarización. 
5.- La ley del “todo o nada”: 
o Hace referencia a que cuando se logra alcanzar el potencial de umbral (punto gatillo), el estímulo 
generado va a formar un potencial de acción inminente e inevitable, pase lo que pase. 
o Además, no importa la carga que se aplique como estímulo; sólo importa que se alcance el potencial 
de umbral, y se generará un potencial de acción con las mismas características siempre… 
La excepción a esta regla se llama el fenómeno de acomodación: 
o Esto se explica porque el tiempo para llegar al potencial de umbral es finito, dura milisegundos; y si 
un estímulo, por más grande que sea y alcance el potencial de umbral llega por fuera de este tiempo, 
ya no se genera el potencial. 
6.- Situaciones clínicas: 
Hiperpotasemia: 
o Al haber una mayor [ ] de potasio en el LEC, por efecto de algunas enfermedades, como la 
insuficiencia renal. Esto hace que el potencial en reposo ascienda por encima de – 70 mV… 
o Esto hace que un estímulo débil que antes normalmente no alcanzaba el potencial de umbral, ahora sí; 
por lo que los estímulos más mínimos pueden generarlo. 
Hipopotasemia: 
o Tiene el efecto contrario: reduce el valor del potencial en reposo, por lo que estímulos que antes 
alcanzaban el potencial de umbral ahora ya no pueden generar un potencial de acción. 
EL POTENCIAL DE ACCIÓN: 
o Es un estudio que lleva más de 50 años, y se dio gracias a la investigación de los 3 Premios Nobel de 
Medicina y Fisiología de 1963: Sir John Carrew Eccles, Allan Lloyd Hodgkin y Andrew Fielding Huxley. 
o Sus estudios se dieron sobre la generación e inhibición de los impulsos nerviosos en las porciones 
centrales y periféricas de los nervios de calamares gigantes. 
o Antes se pensaba que sólo se daba en células excitables (neuronas, músculo); pero ahora se sabe 
que ocurre en las células endocrinas. Es lo que genera los latidos y la contracción muscular. 
1.- Potencial de reposo (Vm): 
o Una célula excitable o endocrina tiene carga en estado de reposo, la cual es negativa en el interior y 
positiva en su exterior. Esto se debe a la presencia de 4 iones fundamentales: Na+, Cl-, Ca2+ 
(predominan en el LEC) y K+ (predomina en el LIC). 
o La célula es normalmente impermeable a aniones orgánicos; así como muy poco permeable al 
sodio y al cloro, y algo más permeable al potasio (esto porque tiene 50 veces más canales que para 
el sodio). 
o Recordemos además que en en cuerpo, el sodio es principalmente extracelular, y el potasio 
intracelular. Esta gran diferencia genera la presencia de gradientes químicas y eléctricas en la célula. 
o Una gradiente es una diferencial entre 2 medios distintos, tanto fuera como dentro de la célula. Los 
iones buscan un equilibrio químico y eléctrico entre ellos, lo que genera el potencial en reposo. 
o Gradiente eléctrica: es la diferencial de la concentración de las cargas de los iones. 
o Gradiente química: es la diferencial de la concentración de los mismos iones. 
Hay varios factores que determinan el potencial de reposo, los más importantes son: 
Ecuación de Nernst: 
Calcula el comportamiento externo e interno de las cargas para cada ion, por lo que es teórico (en la 
práctica, en la célula hay muchos iones). 
Ecuación de Goldman: 
o Abarca el juego de todos los iones en una célula 
en estado de reposo, es más útil porque se ajusta a la realidad. 
o El potencial de acción tiene un rango, desde – 60 mV (marcapasos) hasta – 90 mV (músculo liso). 
En la neurona, es un valor promedio (- 70 mV). 
o Cada ion tiene busca siempre su equilibrio de concentración semejante tanto dentro y fuera de la 
célula; pero encuentra muchas limitaciones: la carga, la forma, etc… 
o Para el sodio, se determinó con la fórmula de Nernst que el potencial del sodio en equilibrio es de + 
65 mV (valor muy lejano del potencial de reposo). Para el potasio, este valor es de – 90 mV. 
Hay 2 condiciones que condicionan el potencial de reposo: 
o La permeabilidad selectiva de la membrana celular, más permeable para unos iones que para otros. 
o La [ ] química del ion, que se debe a su propia estructura. 
2.- Potencial de acción: 
o Es una característica de las células excitables y endocrinas mediante la cual éstas pueden generar un 
impulso, y transformar un estímulo en una respuesta. Su gráfica corresponde a la siguiente: 
o Los estímulos pueden ser el frío, el calor, 
cambios químicos, presiones 
mecánicas, la luz, etc… Esto en las 
neuronas genera un potencial de acción en 
ambas direcciones, pero sólo una de 
ellas es válida en la sinapsis… 
o Como se puede ver, empieza en – 70 mV 
y luego tiene una fase ascendente, un 
pico, una fase descendente y el ciclo se 
repite otra vez. 
o Lo que sobresale de este gráfico son las 2 
curvas, que tienen su razón de ser… Estas curvas se deben a las mismas propiedades de los iones, 
en especial del sodio y el potasio. 
o Hemos dicho que el punto de equilibrio del ion sodio es de + 65 mV, pero sólo se llega a + 30 ó + 40 
mV; esto determina este pico y su curva. 
o Este gráfico demuestra que la célula primero trata de alcanzar el punto de equilibrio del sodio; y 
luego la del potasio. 
o El potencial de acción tiene 4 fases: reposo, despolarización, repolarización e hiperpolarización… 
Antes de explicar cada fase, tener en cuenta que el canal de sodio tiene 2 compuertas: 
o Una de activación, es pequeña y mira hacia el lado extracelular. 
o Una de inactivación, más grande, tiene una secuencia de AA de forma globular que puede cerrarse 
y mira hacia el ladointracelular. 
Asimismo, el canal del potasio sólo tiene una compuerta de activación, que también va a interactuar con 
las demás en todo el proceso… 
a) Fase de reposo: 
o Para una célula nerviosa, es de – 70 mV, como ya se ha visto. En esta fase, las compuertas de 
inactivación permanecen abiertas, pero las de activación están cerradas. 
o Aun así, el sodio puede ingresar en pequeñas cantidades, lo que genera un aumento de unos 10 
mV por encima del potencial en reposo. Esto determina el inicio de la siguiente fase… 
b) Despolarización: 
o Su inicio depende de la apertura de los canales dependientes de voltaje para el sodio (pero sólo 
de las compuertas de activación). Se necesita un estímulo suficiente para iniciar este proceso… 
o Si se logra despolarizar la membrana hasta un promedio de 10 mV por encima del potencial en 
reposo; el potencial de acción se genera y se va a dar inevitablemente. Este punto se llama 
potencial de umbral. 
o El ingreso del sodio se da en forma rápida… Su fin depende del lento cierre de las compuertas de 
inactivación, debido a que la positividad interna de la célula alcanza su límite. 
c) Repolarización: 
o Depende de la apertura de los canales de potasio, por las cuales este ion sale rápidamente de la 
célula. Su punto máximo se alcanza a los – 90 mV. 
d) Hiperpolarización: 
o Se denomina así al alejamiento de un valor de voltaje de 0 mV; en este caso, se ve cuando llega a 
los picos de + 40 mV y – 90 mV (en especial este último)… 
o Esto último se debe a que hay más canales de potasio que de sodio en la célula, por lo que tienen 
más significado al momento de salir de la misma. 
3.- Tipos de potencial: 
La forma del potencial de acción depende de cada tipo de célula… Las neuronas tienen este modelo 
típico; pero en las células cardiacas, el músculo liso y otros, la gráfica y los voltajes son diferentes… 
o Potenciales en espiga: típico del tejido nervioso y músculo esquelético, es el que ya hemos visto… 
o Potenciales en meseta: se ve en el corazón, presenta un potencial de umbral de – 55 mV, y al inicio 
de la repolarización, presenta una meseta que se genera por la presencia de iones calcio… 
o Potenciales rítmicos: no necesitan de un estímulo para seguir produciéndose, como se ve en los 
latidos cardiacos, movimientos peristálticos y respiratorios… 
 
4.- Periodo refractario: 
Es un periodo en el cual se da tiempo para la propagación del impulso generado; y en el cual no se 
puede dar otro potencial de acción. Lo dividimos en 2 tipos: 
a) Absoluto: 
o Se extiende desde el inicio del potencial en reposo hasta el fin de la fase de repolarización. En él, 
un estímulo posterior no puede generar otro potencial de acción, no importa su intensidad. 
o Esto se explica porque los canales de sodio tienen su compuerta de inactivación cerrada hasta esa 
fase, no dejando pasar los iones en la fase de repolarización. 
b) Relativo: 
o Se da cuando un estímulo mayor puede abrir de nuevo los canales de inactivación del sodio antes 
cerrados, logrando así generar otro potencial de acción pero luego de la etapa de repolarización. 
5.- La ley del “todo o nada”: 
o Hace referencia a que cuando se logra alcanzar el potencial de umbral (punto gatillo), el estímulo 
generado va a formar un potencial de acción inminente e inevitable, pase lo que pase. 
o Además, no importa la carga que se aplique como estímulo; sólo importa que se alcance el potencial 
de umbral, y se generará un potencial de acción con las mismas características siempre… 
La excepción a esta regla se llama el fenómeno de acomodación: 
o Esto se explica porque el tiempo para llegar al potencial de umbral es finito, dura milisegundos; y si 
un estímulo, por más grande que sea y alcance el potencial de umbral llega por fuera de este tiempo, 
ya no se genera el potencial. 
6.- Situaciones clínicas: 
Hiperpotasemia: 
o Al haber una mayor [ ] de potasio en el LEC, por efecto de algunas enfermedades, como la 
insuficiencia renal. Esto hace que el potencial en reposo ascienda por encima de – 70 mV… 
o Esto hace que un estímulo débil que antes normalmente no alcanzaba el potencial de umbral, ahora sí; 
por lo que los estímulos más mínimos pueden generarlo. 
Hipopotasemia: 
o Tiene el efecto contrario: reduce el valor del potencial en reposo, por lo que estímulos que antes 
alcanzaban el potencial de umbral ahora ya no pueden generar un potencial de acción. 
RECEPTORES CELULARES: 
Se ubican como proteínas integradas en la membrana celular, el citoplasma o el núcleo celular; y 
activan una respuesta biológica mediante cambios iónicos, metabólicos o transcripcionales. 
Tienen una serie de características especiales: 
o Unión reversible con afinidad elevada 
o Concentración y distribución regulada por distintos factores 
o Especificidad elevada para el ligando natural 
o Localización adecuada para el mediador 
o Uso de varios mecanismos de transducción de señales 
Las señales químicas se pueden dividir en 2 según su liposolubilidad: 
a) Señales lipofílicas (hidrofóbicas): 
o Pasan la membrana y se pueden unir a receptores citosólicos o 
nucleares. 
o Son de respuesta lenta y se asocian a cambios en la actividad 
genética. 
b) Señales lipofóbicas (hidrosolubles): 
o El complejo ligando-receptor de alta afinidad activa señales intracelulares. 
o Son de respuesta rápida. 
 
 
 
 
 
 
 
Los receptores de membrana que se activan por ligandos extracelulares se pueden clasificar en 4 
grandes categorías: 
1. Canales iónicos activados por ligandos: 
o La unión del ligando o una operación química puede abrir o cerrar un canal iónico, cambiando 
la conductancia iónica y el potencial de membrana. 
o Ejemplos: receptor gABA-A, receptor de glutamato tipo NMDA, etc… 
2. Proteín – kinasas (TK): 
o La unión del ligando a un receptor enzimático de membrana activa a otra enzima intracelular 
(mayormente una kinasa, que fosforila proteínas diversas). 
o Al igual que los GPCR, tienen 3 dominios: extracelular (extremo N-terminal) + transmembrana 
(hidrofóbico) + citoplasmático (extremo C-terminal). 
3. Receptores acoplados a proteínas G (GPCR): 
o La unión del ligando activa una proteína G heterotrimérica, lo cual tiene como resultado la 
apertura de un canal iónico o la alteración de una actividad enzimática específica. 
4. Integrinas: 
o La unión del ligando activa una proteína de 
anclaje que modifica el citoesqueleto. 
Por su localización y mecanismos de 
transducción de señales, los receptores celulares 
se pueden clasificar de acuerdo el siguiente cuadro… 
Los tipos de receptores de más importancia son 2: 
los GPCR y los receptores tipo TK. 
Tipos de receptores para comunicación intercelular 
Superfamilia Familia Grupo Subgrupo 
De membrana 
Unidos a canales 
NMDA (ácido M-metil D-aspártico) 
Nicotínicos 
Asociados a TK 
TK intrínseca Insulina, IGF-1 
TK "prestada" GH, PROL, EPO, citocinas 
Asociados a proteínas G 
AMPc TRH, PTH, ADH, dopamina, adrenalina 
GMPc PNA 
PLC AT-II, PTH, oxitocina 
Intracelulares 
Citosólicos (Clase I) 
Glucocorticoides 
Mineralocorticoides 
Hormonas sexuales 
Nucleares (Clase II) 
Triyodotironina (T3) 
Ácido retinoico 
 
 
 
 
Receptores acoplados a proteínas G (GPCR): 
Estructura: 
o Es una cadena peptídica que atraviesa 7 
veces la membrana, se les denomina también 
como 7TM (7 transmembrana). 
o Las 7 hélices se conectan mediante 6 lazos: 3 
son citoplasmáticos (C1, C2 y C3) y 3 
extracelulares (E1, E2 y E3). 
o Los lazos citoplasmáticos son más 
importantes, porque interaccionan con proteínas señalizadoras y arrestinas. 
o Además, sitios de fosforilación para proteín – kinasas. 
Clasificación: 
Los GPCR humanos pueden ser de 3 clases: 
Clase A: 
o Son la mayoría, e incluye 3 subclases, las cuales son: 
a) La subclase 1: 
o Con 20 AAs conservados, 2 residuos de CIS en los lazos E1 
y E2 yuno en el extremo C-terminal para la palmitoilación. 
o Ligandos: aminas biógenas, rodopsina, etc. 
b) La subclase 2: 
o Los ligandos se unen al extremo N-terminal, los lazos E 
próximos y regiones transmembrana próximas. 
o Ligandos: quimiocinas, pequeños péptidos (oxitocina, 
angiotensina, GnRH). 
c) La subclase 3: 
o Con dominio N-terminal algo largo. 
o Ligandos: hormonas glicoproteicas (LH y FSH). 
Clase B: 
o Grupo de unos 20 receptores con dominios N-terminales 
largos (>100 AAs). 
o Tienen 6 residuos de CIS formando puentes disulfuro; y 2 
más conservados en los lazos E1 y E2 (no los de la clase A). 
o Ligandos: hormonas de elevado PM (glucagon, calcitonina). 
Clase C: 
o Tienen dominios N-terminales larguísimos (500 a 600 AAs). 
o Además, residuos conservados de CIS en los lazos C1 y C2. 
o Ligandos: glutamato, gABA 
Activación: 
o Muchos GPCR tienen actividad basal y se activan sin necesidad de un ligando; lo cual se 
considera una actividad constitutiva. 
o Esta actividad puede incrementarse al haber mutaciones en cualquier dominio; y se cree que 
mantiene al receptor en una conformación intacta. 
o La unión del ligando provoca cambios conformacionales en las 7 hélices, en particular de las 
hélices 3 y 6; que modifican los lazos intracelulares C2 y C3; e incluso el extremo C-terminal. 
o El lazo C3 es determinante 
para la unión a la 
subunidad Gα. 
o El lazo C2 lo es para la 
activación de subunidades 
Gs ó Gi. 
o Diferentes miembros de los 
GPCR pueden activarse con 
el mismo ligando. 
 
Regulación: 
La regulación de la actividad de los GPCR se da por 3 mecanismos: 
a) Desacoplamiento del receptor: 
o Se da por fosforilación citoplasmática a cargo 
de las PKA, PKC y GRKs; que modifican 
covalentemente el sitio de unión al ligando. 
o Es la forma más rápida, y ocurre en los residuos 
de SER y TRE del lazo citoplasmático C3. 
o Las GRKs necesitan de las β-arrestinas para 
desensibilizar por completo al GPCR. 
b) Internalización del receptor: 
o Se da por las arrestinas, y ocurre luego de la 
exposición al ligando. 
o El proceso ocurre por endocitosis, en la cual el 
endosoma formado se acidifica y libera al 
ligando. 
c) Disminución de la síntesis del receptor 
 
Proteínas G: 
o Son un grupo de proteínas que hidrolizan GTP para crear señales intracelulares. 
o Esto mediante 2 reacciones químicas: disociación de sus subunidades + hidrólisis de GTP por 
la subunidad α activada. 
o Posee 3 subunidades (α, β, γ) y su mecanismo de acción tiene varias etapas (ver dibujo): 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Proteína G inactiva con su subunidad α unida a un GDP 
2. La subunidad α tiene una mayor afinidad por las subunidades β/γ en su forma inactiva 
3. El ligando ocasiona el reclutamiento de un GTP que reemplaza al GDP 
4. El GTP en presencia de Mg2+ activa la proteína G, que se disocia en 2 complejos: complejo β/γ 
y complejo α/GTP 
5. Proteína G activa está disociada (libre) y tiene actividad intrínseca GTPasa; activando diferentes 
segundos mensajeros 
6. El desacoplamiento del ligando provoca que la subunidad α regrese a formar el trímero inicial. 
 
La proteína G activada puede activar o inhibir una de las siguientes vías: 
o Vías: adenilato ciclasa, GMPc, fosfodiesterasa, canales de Ca2+, canales de K+, PLC, PLA2 ó PLD. 
o Segundos mensajeros: AMPc, GMPc, Ca2+, IP3 y DAG (cuyos niveles aumentan o descienden). 
o La cascada de producción de señales se amplifica muchas veces para lograr el efecto biológico 
esperado, mediante cientos de proteínas efectoras. 
o Por ejemplo: los fosfolípidos activan la proteína Gq, que estimula la PLC-β; que a su vez libera 
IP3 y DAG como segundos mensajeros. 
Anormalidades: 
Las subunidades α de tipo Gs ó Gt pueden ser ADP-ribosiladas e 
inactivadas por diferentes productos bacterianos, tales como: 
Toxina colérica: 
o La toxina del Vibrio cholerae inhibe la actividad intrínseca GTPasa 
de la proteína Gα, que permanece activada y aumenta en exceso los 
niveles de adenilato ciclasa celular. 
o Esto eleva los niveles de AMPc intracelular, que se traduce en la apertura de los canales de Cl- 
e inhibición del cotransporte Na+/Cl- en las microvellosidades. 
o Secundariamente, activa los receptores 5-HT (5- hidroxitriptamina) del SNE, que activa la secreción 
de líquidos mediante la acción de la PG-E2. 
o Esto ocasiona una secreción acuosa abundante característica de la enfermedad (cólera). 
Toxina diftérica (PTX): 
o Es la toxina bacteriana más compleja, con 6 subunidades. 
La bacteria Bordetella pertusis modifica enzimáticamente 
a las proteínas G e impide la actuación del sistema inmune. 
o La subunidad S1 ADP-ribosila las subunidades Gα de tipo Gi, Go y Gt; impidiendo su unión al 
GPCR y manteniendo la proteína G en su forma inactiva. 
o Esto mantiene elevados los niveles de adenilato ciclasa y AMPc; factores que favorecen el curso 
de la enfermedad respiratoria (tos ferina). 
Las GRKs y las β-arrestinas: 
o El reclutamiento de las arrestinas mediado por las 
GRKs es fundamental para la modulación de las 
cascadas de señalización intracelular por GPCR. 
o Las β-arrestinas sufren un cambio conformacional 
notable luego de su unión al GPCR activado; permitiendo 
reclutar maquinaria de internalización, como la 
clatrina y la AP-2. 
o Pueden también reclutar secundariamente muchas 
moléculas señalizadoras, como: JNK-3, vía del NF-kB, 
PDE4 y componentes de la cascada Raf-MEK-ERK. 
o Además, ahora se están detectando niveles alterados de 
GRK-2 y β-arrestinas en diversas enfermedades 
inflamatorias, tumorales, cardiovasculares y del SNC. 
o Particularmente, la GRK-2 se expresa mucho en el cerebro y lo protege de la hipoxia/isquemia. 
Receptores proteína tirosín – kinasa (RPTK): 
Estructura: 
o Son glucoproteínas transmembrana que 
atraviesan la misma 1 sola vez; y son 
receptores con actividad catalítica 
intrínseca en su extensa porción 
citoplasmática. 
o Están implicados en procesos como: 
proliferación, migración y diferenciación 
celular, cambios metabólicos, apoptosis, 
cáncer y aterosclerosis. 
o Los ligandos más comunes para los RPTK son: factores de crecimiento (insulina, EGF, PDGF) y 
neurotrofinas. 
Activación: 
o La unión del ligando al dominio extracelular provoca la dimerización de los receptores, mediante 
diversas estrategias. 
o Las tirosinas auto-fosforiladas sirven como sitios de unión a diversas proteínas adaptadoras, 
que se unen a diversos sitios del receptor activado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
La transducción de señales mediada por los RPTK se da por muchas vías; mencionaremos las de mayor 
importancia, como son las vías de las proteínas Ras y la vía MAPK… 
Las proteínas Ras: 
o Forman parte de una superfamilia de pequeñas proteínas G monoméricas, con actividad 
GTPasa intrínseca y que hidrolizan GTP. 
o Participan en la transducción de señales en la 
diferenciación o proliferación celular y la 
apoptosis; se hallaron sus mutaciones en algunos 
cánceres. 
La vía Ras: 
o Comienza con su síntesis en el citoplasma; para luego anclarse en la cara citoplasmática de la 
MC por medio de un residuo farnesil unido a su CIS en posición 186. 
o La reacción de cambio de GTP a GDP es muy lenta, y el proceso es regulado por el GEP ó GEF 
(factor intercambiador de nucleótidos de guanina); y es activado por RPTK activos. 
o La proteína Ras se une a GEFs (como las proteínas adaptadoras Sos y Grb2) y forma un 
complejo activo. 
o GEF libera el GDP y luego GEF es reemplazado por GTP, formando el complejo Ras-GTP. 
o La proteína GAP (proteína activadora GTPasa) 
hidroliza GTP y se une a Ras, regulando 
negativamente su acción, quedando la 
proteína Ras finalmente inactiva. 
o Los factores que activan las proteínas Ras 
son: los RPTK activados, el Ca2+ y DAG (los 
2 últimos lo hacen por medio de GEFs). 
o Las proteínasRas activan diferentes vías: 
familia Raf (Raf-1, A-Raf y B-Raf), PI3K y la 
familia RalGEF (RalGDS, Rlf y Rgl). 
La vía ERK-MAPK: 
o Las MAP kinasas (MAPK) son una familia de kinasas que 
comprenden 3 subfamilias: 
o Las ERK (kinasas de activación extracelular), las JNK (kinasas del 
extremo N-terminal de las proteínas c-Jun) y la proteína p38. 
o La familia ERK es activada por proteínas G y la gran mayoría de 
factores de crecimiento. 
o Media señales mitogénicas y de diferenciación celular. 
o Mientras que las familias JNK y p38 son activadas por estrés y 
citocinas inflamatorias (IL-1 y TNF-α). 
La vía Ras-MAPK: 
o Se inicia mediante la activación de GPCR y proteínas Gα subtipos Gs, Gi ó Go. 
o Las proteínas Ras activan la familia de proteínas Raf, que a su vez fosforilan las kinasas MEK 
(MAPK-ERK kinasas) en residuos de SER ó TRE (más duraderos que en residuos de TIR). 
o En condiciones normales, MEK se une a ERK-1 y ERK-2 reteniéndolas en el citoplasma y 
evitando que se acumulen en el núcleo; pero al ser fosforiladas, las liberan. 
La vía SAPK ó JNK: 
o La vía SAPK (kinasa de proteínas activadas por estrés) es activada por la isoforma JNK de las MAPK. 
o Está implicada en procesos de apoptosis, respuesta inmune y cáncer. 
o Su activador específico es la SEK ó MKK4; y sus ligandos más importantes son: 
o Factores de crecimiento, radiación UV, el Fas-L, etc. Todos ellos hacen que JNK se trasloque al 
núcleo y cumpla su función. 
La proteína p38: 
o Es activada por estrés osmótico, citocinas (TGF-β) y débilmente por ésteres de forbol. 
 
 
 
 
COMUNICACIÓN INTERCELULAR – 1° PARTE: 
I.- Introducción: 
o Su finalidad es organizar comunidades celulares, mejorando el mantenimiento de los órganos y 
tejidos y favoreciendo su homeostasis normal. Se puede clasificar de muchas maneras: 
1.- Según su mecanismo: 
a) Eléctrica: 
o Se da por la presencia de potenciales de acción en las células 
excitables (nerviosas, endocrinas y musculares lisas o cardiacas). 
o Debemos tener en cuenta que el sistema endocrino a veces 
coparticipa también de la comunicación química. 
b) Química: 
o Se da en la mayoría de células, las no excitables; y usa un 
primer mensajero que se une a un receptor en la membrana 
celular para poder actuar. 
o Las células que poseen este receptor específico se denominan 
células blanco (target cells). 
Ahora sólo estudiaremos la comunicación química, pues la eléctrica 
corresponde a los potenciales de acción, tema ya visto… 
2.- Por los modos o tipos de comunicación intercelular: 
a) Directa: 
o Tiene por objeto la unión celular por medio de los “gap junctions” (uniones en hendidura). Se da 
por conexinas, un tipo de proteínas. 
o En las células excitables, permiten conducir y transmitir el potencial de acción; y en las células 
no excitables, permiten el traslado de iones o macromoléculas… 
b) De contacto: 
o Necesita de moléculas que permitan la unión entre 2 células, como las integrinas (esto se ve más en 
el curso de Inmunología)… 
o Sólo se ve en la comunicación química (en células no excitables). 
c) Local: 
o Sólo se da en células no excitables, a través de receptores sólo presentes en las células vecinas. 
d) A distancia: 
o Es un modo endocrino que usan las células excitables y las no excitables… 
3.- Por su distribución topográfica: 
a) Autocrina: cuando el receptor se halla en la misma célula. 
b) Paracrina: cuando los receptores están en células vecinas. 
c) Endocrina: cuando las células receptoras se hallan lejos y el 
mensaje viaja por vía sanguínea. 
Su gran defecto es que sólo sirve para células no excitables… 
Antes de empezar, recordaremos algunos conceptos básicos del tema, 
como los agentes de estas comunicaciones… 
o Célula generadora del estímulo 
o Célula receptora del estímulo: las células blanco (target cells). 
o Receptor: es la conexión entre los 2 tipos de células. Puede ser 
un agonista o antagonista de una acción fisiológica determinada. 
El mecanismo de acción de los receptores es simple: 
Al unirse un primer mensajero con el receptor, éste cambia de 
forma y emite señales que generan acciones específicas (proteínas o 
segundos mensajeros). 
4.- Receptores: 
Buena parte de la fisiología se basa en el uso de receptores, los cuales 
podemos clasificarlos de esta manera: 
(Para fines prácticos sólo consideraremos 2; los libros mencionan 3 ó 4) 
a) De membrana: Son básicamente proteínas unidas a la membrana celular, y pueden ser: 
o De canal, como el gABA; lo veremos mejor en el tema de sinapsis neuronal y neurotransmisores… 
o De proteínas G, se llaman así porque trabajan con guanina y GTP. 
o TK (tirosín – kinasa) o tirosín – cinasa, como los receptores de la insulina. 
b) Intracelulares: Se hallan en el citoplasma y el núcleo celular, y pueden ser: 
o Intracitoplasmáticos, con 2 grandes ejemplos: de mineralocorticoides y de hormonas esteroideas 
(adrenalina o noradrenalina). 
o Intercelulares, como los de las hormonas tiroideas. Ambos los estudiaremos más adelante en el tema 
de hormonas… 
SEGUNDOS MENSAJEROS – SEÑALIZACIÓN INTRACELULAR: 
Sistemas de amplificación de señales: 
Enzimas amplificadoras de señales 
Enzima Ubicación Se activa por Convierte Producto 
Adenilato ciclasa Membrana GPCR ATP AMPc 
Guanilato ciclasa 
soluble 
Membrana y 
citosol 
RPTK y NO GTP GMPc 
Fosfolipasa C Membrana GPCR 
Fosfolípidos de 
membrana 
IP3 y DAG 
 
1. Sistema de la adenilato ciclasa (AC) y el AMPc: 
Son una familia de enzimas estrechamente relacionadas que generan AMPc a partir de ATP. Sus 
ligandos activadores más importantes son: 
o Proteínas Gα, subtipo Gi, y proteínas G β/γ 
o Fosfocolina 
o Proteín – kinasas (PKA, PKC y CaMK) 
o Fosfatasas (calcineurina) 
o Ca2+ y Ca2+/calmodulina 
Regulación: 
Todas pueden responder a proteínas G y forskolina; un resumen de todo se ve en la sgte tabla: 
Activadores e inhibidores de las isoformas de la AC 
Molécula I II III IV V VI VII VIII IX 
Proteína Gα subtipo Gs e e e e e e e e e 
Forskolina e e e e e e e e 
Proteína G β/γ i e e i i e 
Proteína Gα subtipo Gi/o i i i i i i i i 
Ca2+ i i 
Ca2+/CaM e e e 
PKA i i 
PKC e e e e 
PP2B i 
Leyenda: e = estimuladores; i = inhibidores 
 
Para recordar: la proteína Gs estimula todas las isoformas, la forskolina todas excepto la IX; la 
proteína G i/o inhibe todas excepto la IX, etc… 
Acción de la proteína G sobre la AC: 
a) Proteínas Gs (activadoras): aumentan el nivel de AMPc… 
o ACTH 
o Adenosina (receptores A2a y A2b) 
o ADH (receptor V2) 
o Adrenalina y noradrenalina (receptores β1 y β2) 
o Calcitonina 
o CRH 
o Dopamina (receptores D1 y D2) 
o FSH 
o Glucagon 
o Histamina 
o Oxitocina 
o Prostaglandinas 
o Serotonina (receptores 5-HT4 y 5-HT7) 
o Secretina 
o VIP 
o TRH y TSH (algunas acciones) 
b) Proteínas Gi (inhibidoras): disminuyen los niveles de AMPc… 
o Acetilcolina 
o Adenosina (receptores A1 y A3) 
o Adrenalina y noradrenalina (receptor α2) 
o Angiotensina II 
o Quimiocinas 
o Dopamina (receptores D2, D3, D4) 
o gABA (receptor gABA B) 
o Glutamato 
o Melatonina 
o Neuropéptido Y 
o Opiáceos 
o Serotonina (receptor 5-HT1) 
o Somatostatina 
 
Mecanismo de acción y regulación: 
o Las AC producen AMPc a partir de ATP en presencia de Mg2+ y con liberación de pirofosfato (PPi). 
o El AMPc formado es un 2° mensajero que rápida y continuamente se destruye por acción de una ó 
más de las 12 integrantes de la familia de las fosfodiesterasas de AMPc (PDEs). 
o Las PDE convierten el AMPc en 5´-AMP 
(inocuo). Si el efecto del AMPc continuara 
vigente, haría más daño que provecho… 
o La mayoría de acciones mediadas por la AC se 
da a través de la proteín kinasa A (PKA); que 
además puede estar presente en los canales 
catiónicos de células olfatorias y otras.o La PKA tiene 2 subunidades reguladoras, 
que se unen al AMPc; y 2 subunidades catalíticas, que traslocan al núcleo para su acción. 
o Los niveles elevados de PKA, estimulados por el AMPc elevado; aumentan la producción 
genómica, fosforilan y activan las PDEs (feedback negativo). 
 
 
2. Sistema de la fosfolipasa C (PLC): 
o Son un grupo de enzimas que hidrolizan el fosfatidilinositol bifosfato (PIP2), un componente 
escaso en la MC, en inositol trifosfato (IP3) y diacilglicerol (DAG). 
o El IP3 es una molécula hidrosoluble que deja la MC y va al citosol donde se une a los 
receptores de IP3 en el RE, liberando el Ca2+ almacenado allí. 
o El DAG es un diglicérido (molécula lipofílica) que permanece en la MC y cuya función principal 
es activar a la proteín kinasa C (PKC). 
o Es inestable y necesita ser fosforilado a ácido fosfatídico para la resíntesis de fosfatidilinositol 
ó para ser degradado por la PLA2 a monoacilglicerol + ácido araquidónico para activar la vía COX. 
Activación: 
o El proceso de activación requiere del gasto de ATP; y sus ligandos más importantes son los 
factores de crecimiento: el PDGF (plaquetario), el EGF (epidérmico) y el NGF (neuronal). 
o Su activación se da por 3 mecanismos: mediante GPCR (la proteína Gα subtipo Gq activa una PLC-
β específica), factores de crecimiento o RPTK. 
o Los receptores de rianodina (RyR) tienen la misma función que el IP3; pero sólo se hallan en 
las células excitables (las IP3 son universales). 
El calcio: 
o El Ca2+, segundo mensajero liberado por esta vía, es aun más difundido que el AMPc; y tiene 
funciones muy diversas: contracción, secreción, fertilización, transcripción, proliferación… 
o En la célula, se halla de 2 formas: unido a proteínas (50%) y en forma libre, en cantidad de 50-
100 nM/l; inferior a su concentración en el LEC (1-2 mM/l). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
o En condiciones de reposo, los niveles de Ca2+ se mantienen bajos; ya que actúan bombas que 
expulsan Ca2+ y lo intercambian por Na+, además de su almacén en el RS. 
o Cuando la célula se activa (se excita), los niveles de Ca2+ intracelular se elevan de muchas 
formas y la célula intenta restablecer el equilibrio mediante bombas. 
o El Ca2+ ingresa a la célula por diversos mecanismos: 
a) Por canales activados por voltaje: la despolarización de la MC abren los canales de Ca2+ tipo L. 
b) Por receptores: un ligando activa la PLC-β. 
c) Por segundos mensajeros: el mismo Ca2+ actúa para liberar más Ca2+. 
o La vía más importante es la mediada por receptores, que activan la PLC-β y genera IP3 + DAG. 
El IP3 se une a su receptor IP3R en el RS, el cual libera el Ca
2+ almacenado allí. 
o Cuando el Ca2+ almacenado se agota, éste ingresa de nuevo a la célula por canales en la MC; 
proceso posiblemente mediado por los mismos receptores IP3R del RS. 
o El receptor IP3R puede ser inactivado mediante fosforilación de sus residuos de SER por la 
PKA, PKC y CaMKII; además de ser regulado por el ATP. 
o La cafeína es un potente inhibidor del receptor IP3R, pero activa los receptores de rianodina 
(con acción similar para liberar Ca2+ del RS); el alcohol también inhibe este receptor… 
3. Sistema de la guanilato ciclasa y el NO: 
o Utilizan moléculas de señalización efímeras, como el gas óxido nítrico (NO); y se activan sobre 
todo en las células endoteliales. 
o Diversas vías de señalización que tienen como efecto el incremento del Ca2+ intracelular 
activan este sistema; mediante la unión del calcio a la calmodulina (Ca2+/CaM). 
o Esto activa la enzima óxido nítrico sinteasa, que en presencia de O2 convierte L-arginina en 
citrulina y libera NO; que difunde por la MC y actúa de forma paracrina. 
o El receptor para el NO es la guanilato ciclasa soluble (sGC), que hidroliza GTP a GMPc 
liberando un pirofosfato. 
o Este receptor se halla, por 
ejemplo, en las células del 
músculo liso. 
o Por último, el GMPc activa 
la proteín kinasa G (PKG) 
y ocasiona la relajación del 
músculo liso al fosforilar 
las cadenas ligeras de 
miosina. 
 
CONTRACCIÓN MUSCULAR: 
A. Músculo esquelético: 
1. Anatomía fisiológica: 
1.1. Macroscópica: 
a) Músculo: 
Agrupación de 2 ó más haces o fascículos musculares, se recubre de membranas conjuntivas con 
fibras colágenas y elásticas: 
o Epimisio: rodea todo el músculo 
o Perimisio: rodea el fascículo muscular 
o Endomisio: rodea la fibra muscular 
b) Fibras musculares: 
o Su diámetro varía entre 10 y 80 micras. Excepto el 2% de ellas, todas se inervan por una sola 
terminación nerviosa, localizada cerca del punto medio de la fibra. 
o Además de las terminaciones nerviosas (motoras y sensitivas), hay vasos sanguíneos y linfáticos. 
o Son multinucleadas, alargadas y de longitud variable; constan de: 
o Sarcolema ó MC: con túbulos transversales (túbulos T) 
o Sarcoplasma ó citoplasma: con túbulos longitudinales y cisternas terminales 
o La triada de conducción para potenciales de acción: 1 túbulo T + 2 cisternas terminales 
o Cada fibra contiene de cientos a miles de miofibrillas, que conforman todos los 1 500 filamentos 
gruesos de miosina y 3 000 filamentos delgados de actina adyacentes entre sí. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.2. Microscópica: 
a) Los filamentos o miofibrillas: 
Se clasifican en 2 tipos: 
o Delgados: actina (F y G), tropomiosina y troponina 
o Grueso: miosina 
Son los responsables del acortamiento, movimiento, fuerza y presión muscular 
Están organizados en moléculas bicatenarias de actina F y cadenas pesadas de miosina: 
o Actina G: son 2 cadenas globulares (PM=42 000) que conforman la actina F 
o Actina F: polímero de actina G que posee el sitio de unión a la miosina cada 2,7 nm 
o Tropomiosina: proteína filamentosa (PM=70 000) ubicada en el surco de actina; bloquea el 
sitio de unión a la miosina en el reposo 
o Troponina T: con afinidad por la tropomiosina 
o Troponina C: con afinidad por el Ca2+ 
o Troponina I: con afinidad por la actina 
o Miosina: proteína helicoidal con 6 cadenas: 2 pesadas (PM=200 000) y 4 ligeras (PM=20 000) 
con sitios de unión a la actina mediante su cabeza o puente cruzado 
f) La titina: 
o Es una proteína filamentosa muy elástica (PM = 3 millones) que logra la difícil yuxtaposición de 
los filamentos de actina y miosina. 
o Se piensa que tal vez actúen como molde para formar las porciones iniciales de filamentos 
contráctiles del sarcómero (en especial, los de miosina). 
c) Las bandas y discos: 
o Estos filamentos se interdigitan parcialmente en la fibra, originando bandas: 
1. Bandas I: son claras y sólo contienen filamentos de actina. Son isótropas a la luz polarizada. 
2. Bandas A: son oscuras y sólo contienen filamentos de miosina. Son anisótropas a dicha luz. 
o Los puentes cruzados son pequeñas proyecciones a los lados de los filamentos de miosina, y 
cuya interacción con los filamentos de actina provoca la contracción muscular. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Inervación del músculo esquelético: 
2.1. Unidad motora: 
Es la fibra nerviosa única que inerva un músculo, que sale de la médula espinal y cuyo número 
depende del tipo de músculo: 
o Para músculos pequeños de acción rápida y precisa, hay más fibras nerviosas para menos 
fibras musculares (2 ó 3 por unidad motora en el caso de los músculos laríngeos). 
o Para músculos grandes de acción más lenta y nada fina, ocurre lo contrario (varios cientos de 
fibras por unidad motora en el caso del sóleo). 
2.2. La placa motora: 
o Cuando llega un impulso nervioso a la unión neuromuscular, se liberan unas 125 vesículas con 
acetilcolina hacia el espacio sináptico por exocitosis. 
o En la membrana de la fibra muscular hay muchos receptores de acetilcolina que funcionan 
como canales iónicos activados por acetilcolina. 
o Este canal se abre cuando 2 moléculas de acetilcolina se unen a sus subunidades α y pasan al 
interior al provocar un cambio conformacionalen el receptor. 
o La entrada de muchos iones Na+ genera un potencial de la placa terminal, el cual inicia el 
potencial de acción que se propaga por la fibra muscular y ocasiona su contracción. 
o La acetilcolina liberada es rápidamente eliminada por 2 medios: la mayor parte es destruida 
por la acetilcolinesterasa; y una pequeña cantidad difunde fuera del espacio sináptico. 
2.3. Excitación de la fibra muscular esquelética: 
o El potencial de la placa terminal aumenta hasta niveles de 50 a 75 mV, lo cual genera un 
potencial de acción en la membrana de la fibra muscular. 
o Es similar al visto en la sinapsis neuronal, excepto por 3 diferencias cuantitativas: 
a) Potencial de membrana en reposo: de -80 mV a -90 mV, como en las fibras mielinizadas grandes. 
b) Duración: de 1 a 5 ms; tiempo 5 veces mayor que las fibras mielinizadas grandes. 
c) Velocidad de conducción: de 3 a 5 m/s; 1/13 la velocidad en las fibras mielinizadas grandes. 
o La toxina botulínica reduce la magnitud de la acetilcolina liberada; por lo que el potencial de 
la placa terminal es debilitado y no puede generar un potencial de acción. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Mecanismo de la contracción muscular: 
3.1. Mecanismo general: 
a) Un potencial de acción viaja por la fibra nerviosa hasta su terminal sobre una fibra muscular. 
b) La fibra nerviosa en cada terminal secreta un poco del neurotransmisor acetilcolina. 
c) Ésta abre canales proteicos activados por acetilcolina en una zona local de la membrana. 
d) El ingreso de iones Na+ hacia la célula, generando un potencial de acción. 
e) Este potencial viaja por toda la membrana de la fibra muscular. 
f) El potencial de acción despolariza la membrana muscular. El retículo sarcoplásmico libera sus 
iones Ca2+ que tiene almacenados. 
g) El Ca2+ causa atracción entre los filamentos de actina y miosina, originando la contracción. 
h) Luego de una fracción de segundo, la bomba de Ca2+ de la membrana retorna los iones Ca2+ 
hacia el retículo sarcoplásmico hasta una nueva ocasión… 
3.2. Mecanismo molecular: 
a) El complejo troponina-tropomiosina cubre e inhibe la unión de la actina con la miosina. 
b) Los iones Ca2+ se unen a la troponina C (hasta 4 iones Ca2+ por molécula), generando un cambio 
conformacional que descubre los sitios de unión y provoca la contracción. 
c) Las cabezas de los puentes cruzados se unen al ATP y lo escinden; quedando perpendiculares 
al filamento de actina, pero no se unen a ella. 
d) Los filamentos de actina se unen las cabezas de miosina en los sitios de unión. 
e) El enlace formado proporciona un golpe activo que tira del filamento de actina. La energía que 
activa el proceso viene del ATP antes escindido. 
f) Se liberan el ADP y el ion fosfato, pero en el punto de liberación del ADP se forma una nueva 
molécula de ATP, para comenzar el ciclo siguiente. 
g) El proceso se repite hasta que los filamentos de actina hayan desplazado la membrana Z hasta 
los filamentos de miosina o hasta que la carga muscular sea demasiada para seguir. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Biofísica de la contracción muscular: 
a) Relación longitud-tensión: 
o Tensión pasiva: desarrollada por simple estiramiento muscular 
o Tensión total: desarrollada por las proteínas contráctiles del músculo 
o Tensión activa: suma de ambas tensiones 
b) Tipos de fibras musculares: 
Características Tipo I Tipo IIA Tipo IIB 
Otro nombre Oxidante lento Oxidante rápido Glucolítico rápido 
Diámetro Pequeño Intermedio Grande 
Contenido de mioglobina 
Alto Intermedio Bajo 
Rojos Rojos Blancos 
Capilares Muchos Intermedio Pocos 
Sistema energético predominante Aerobio Aerobio/anaerobio Anaerobio 
Resistencia a la fatiga Alta Intermedia Baja 
Velocidad de contracci6n Lenta Rápida Rápida 
Potencia + ++ +++ 
Resistencia +++ ++ + 
 
c) Tipos de contracciones: 
o Contracción isométrica: cuando el músculo no se acorta durante la contracción. 
o Estabiliza algunas articulaciones al mover otras; genera mucha tensión 
o Es importante para mantener la postura y sujetar objetos en posición fija. 
o Contracción isotónica: cuando el músculo se acorta, pero su tensión permanece constante. 
o Concéntrica: genera movimiento al tirar del tendón y reducir el ángulo articular 
o Excéntrica: el músculo se alarga poco a poco mientras sigue en contracción 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
B. Músculo liso: 
1. Anatomía fisiológica: 
o Las fibras del músculo liso tienen un diámetro de 1 a 5 micras (de unas 30 a cientos de veces 
más pequeña), y con 20 a 500 micras de longitud. 
o Se clasifican en 2 grandes grupos: el músculo liso multiunitario y el unitario (o monounitario). 
a) Músculo liso multiunitario: 
o Está formado por fibras separadas y discretas, independientes entre sí e inervadas cada una 
por una sola fibra nerviosa. 
o Cada una de las fibras se puede contraer independientemente de las demás, controladas por 
señales nerviosas. 
o Se observa en el músculo ciliar y del iris del ojo y los músculos piloerectores de la piel. 
b) Músculo liso unitario: 
o Se refiere a una masa de cientos a miles de fibras que se contraen como una sola unidad, 
dispuestas en láminas o fascículos y unidas por sus membranas celulares. 
o Estas uniones entre membranas se llaman uniones en hendidura, por donde los iones fluyen 
libremente entre células para una contracción simultánea. Se le llama también como: 
a) Músculo liso sincitial: debido a las interconexiones sincitiales entre sus fibras. 
b) Músculo liso visceral: debido a su ubicación en las paredes de la mayoría de vísceras (tubo 
digestivo, vías biliares, uréteres, útero y vasos sanguíneos). 
2. Mecanismo general de contracción: 
2.1. Bases químicas: 
o A pesar de tener filamentos de actina y miosina, el músculo liso no tiene troponina. 
o El mecanismo de interacción entre la actina y la miosina, la activación por los iones calcio y la 
degradación de ATP es similar al músculo esquelético. 
o Sin embargo, presenta otras formas de organización de las fibras, acoplamiento excitación – 
contracción, y el control de la duración y cantidades de energía. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.2. Bases físicas: 
o No hay una disposición estriada de actina y miosina, sino que ahora los filamentos de actina 
están unidos a los cuerpos densos (dispersos por la célula o unidos a la MC). 
o Los filamentos de miosina se hallan interpuestos entre los de actina, cuyo número es de 5 a 10 
veces mayor que los de miosina. 
o La regularidad de la estructura anterior es menor a la del músculo esquelético, y los discos Z se 
reemplazan por los cuerpos densos. 
o Los filamentos de miosina tienen puentes cruzados lateropolares, que tiran por un lado del 
filamento de actina; y por el otro, un segundo filamento de actina en dirección contraria. 
o Esto hace que la contracción del músculo liso sea hasta del 80% de su longitud (en el músculo 
esquelético no pasa del 30%). 
3. Mecanismo molecular de contracción: 
3.1. Regulado por iones calcio: 
a) El aumento de los niveles de Ca2+ en la fibra es el estímulo que inicia las contracciones; 
producido por impulsos nerviosos ó señales hormonales. 
b) Ya no se da a través de la troponina, sino por la calmodulina, una proteína análoga. 
c) Los iones Ca2+ se unen a la calmodulina; unión que activa la miosina kinasa. 
d) Ésta fosforila una de las cadenas ligeras de cada una de las cabezas de miosina (cabeza 
reguladora); y se une repetitivamente al filamento de actina mediante tirones intermitentes. 
e) La miosina fosfatasa, enzima presente en los líquidos de la célula muscular lisa, escinde el 
fosfato de la cabeza reguladora, interrumpiendo el ciclo y finalizando la contracción. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.2. Regulado por neurotransmisores: 
a) Las fibras nerviosas autónomas que inervan el músculo liso se ramifican difusamente sobre una 
lámina de fibras musculares lisas.b) Estas secretan el neurotransmisor hacia el recubrimiento de la matriz del músculo liso, a una 
distancia que va desde varios nm a micras. 
c) El neurotransmisor puede ser acetilcolina en algunas fibras y noradrenalina; son independientes y 
las fibras que excita uno de ellos son inhibidas por el otro, y viceversa. 
d) A partir de esto, se genera un potencial de acción de manera similar al inducido por calcio. 
4. Potenciales de acción: 
o El potencial de membrana en el reposo normal, es de – 50 mV a – 60 mV, valor menos negativo 
que el del músculo esquelético. 
o Se producen de la misma forma que el músculo esquelético (no es común ver potenciales de 
acción en el músculo liso multiunitario), y pueden ser de 2 tipos: 
a) Potenciales en espiga: 
o Duran entre 10 a 50 ms, y son originados por estímulos eléctricos, hormonales, nerviosos, 
distensión (peristaltismo) o por generación espontánea. 
b) Potenciales con meseta: 
o Al principio, parecen en espiga, pero su repolarización dura de cientos de ms a 1 s (esto también 
se ve en el músculo cardiaco). 
o Es responsable de la contracción prolongada del músculo liso (uréteres, útero y vasos sanguíneos). 
5. Potenciales de onda lenta: 
o Algunas células musculares lisas son autoexcitadoras, y presentan el llamado ritmo de ondas 
lentas (que no son potenciales de acción). 
o Las ondas lentas se denominan ondas marcapasos, y son importantes porque pueden iniciar 
contracciones rítmicas cuando son lo suficientemente intensas. 
o Estas ondas no pueden producir un potencial de acción en sí, pero sí cuando su máximo 
potencial se eleva de – 60 mV a – 35 mV (umbral); propagándose por todo el músculo. 
 
 
FISIOLOGÍA DE LOS ERITROCITOS: 
1. La sangre: 
o Es un tejido conectivo especial que consiste de una suspensión de células en medio acuoso. 
o Su volumen circulante se llama volemia: 5 l en persona de 70 kg (4 a 4,5 l en mujeres y 5 a 5,5 
l en hombres). Representa el 8% del peso corporal (PC). 
1.1. Composición: 
a) Plasma: parte líquida; 5% del PC y el 55% del volumen sanguíneo. Presenta: 
o Agua: 95% 
o Solutos: 5% como glucosa, lípidos, proteínas (albúmina, globulinas), enzimas, hormonas, sales 
minerales, iones, urea, vitaminas hidrosolubles y liposolubles. 
b) Elementos formes: parte sólida; 3% del PC y 45% del volumen sanguíneo. Presenta: 
o Elementos figurados: eritrocitos, leucocitos y trombocitos 
c) Hematocrito: es la proporción de elementos formes en la sangre. 
o Plasma = 55% 
o Células sanguíneas = 45% = eritrocitos (>99 %), leucocitos y plaquetas 
1.2. Características: 
o Color: rojo en arterias (O2), azul en venas 
(CO2). 
o Saturación de O2: 97 a 100% 
o Saturación de CO2: 40 a 60% 
o Su pH: 7,4 +/- 0,04 (7,36 a 7,44) 
1.3. Funciones: 
o Respiratoria: transporte de gases (O2 y CO2) 
o Nutritiva 
o Hormonal 
o Regulación de la temperatura corporal 
o Excretora 
o Hemostasia (trombosis y coagulación) 
o Inmunidad (leucocitos, anticuerpos) 
o Regulación del equilibrio ácido-base 
o Distribuye varias sustancias de comunicación 
intercelular 
 
 
 
2. Los eritrocitos, hematíes ó glóbulos rojos: 
2.1. Características: 
o No son células, ya que no tienen orgánulos celulares ni biosíntesis. 
o Son discos bicóncavos y sin núcleo que contienen hemoglobina (Hb). 
o Su cantidad en sangre es de 4.500.000/mm3. 
o Nacen en la médula ósea y se destruyen en el SRE (vida media de 120 días) 
o Se llama normocito al eritrocito con características normales 
o Su diámetro es de 7,2 (7 a 8) m y su espesor máximo es de 2 m. 
o Sólo utiliza glucosa para sintetizar ATP necesario y mantener equilibrio osmótico y para sintetizar 
NADPH y mantener estado redox de la Hb 
2.2. Estructura: 
El eritrocito consta de: membrana celular + hemoglobina + enzimas: 
a) Membrana celular: le da la forma discoide; y mantiene su deformabilidad y elasticidad 
Proteínas (50%): 
Del citoesqueleto: 
o Espectrina (bandas 1 y 2): 25% 
o Actina (banda 5) 
o Anquirina (banda 2,1) 
o Glicoforina 
Transportadoras: 
o Banda 3 (intercambiador HCO3
-/Cl-) 
o Canales iónicos 
o Bombas iónicas (Na+/K+ ATPasa, Ca2+ ATPasa) 
Lípidos (40%): 
o De distribución asimétrica. Su ausencia patológica origina los acantocitos (que son eritrocitos 
con proyecciones espinosas) 
Carbohidratos (8%): 
Glucolípidos: 
o Concentrados en la parte externa (glucocálix), transportan los determinantes antigénicos que 
definen los grupos sanguíneos 
o Tienen elevada capacidad para deformarse, les permite atravesar espacios de diámetro muy 
inferior al suyo propio 
o La disminución de esta deformabilidad afectará la supervivencia del hematíe. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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b) Hemoglobina: es una proteína formada por 4 globinas + 1 grupo hemo 
Las globinas: 
o Son subunidades proteicas de 6 tipos: alfa: α, beta: β, gamma: γ, delta: δ, épsilon: ε y zeta: δ 
o Cada molécula de Hb posee 2 pares de globinas iguales 
o Su estructura cuaternaria aloja los grupos hemo, y en su región central alojan al 2,3-
difosfoglicerato (2,3-DPG) para realizar su función reguladora del transporte de oxígeno 
Grupo hemo: 
o Es el componente no proteico; consta de una porfirina con 4 pirroles + 1 átomo central de Fe2+ 
o La porfirina se sintetiza en las mitocondrias del eritroblasto, requiere de la vitamina B6 
o Se inserta en las cavidades de las globinas 
3. Fisiología de la Hb: 
a) Tipos: 
o La Hb varía desde el desarrollo embrionario hasta el nacimiento y la edad adulta 
o Esto debido a variaciones en las cadenas de globina: 
En el embrión: Hb de Gowers (Gower-1: δ22, Gower-2: 22 y Portland δ22) 
En el feto: Hb F (α2γ2) 
En el nacimiento: 60 a 90% de Hb F (α2γ2) 
En el adulto: >90% es Hb A1 (α2β2); 2,5 ± 0,5 % es Hb A2 (α2δ2) e indicios de Hb F (α2γ2) 
b) Síntesis: 
o Comienza en las mitocondrias del eritroblasto policromatófilo; donde el Fe2+ llega transportado 
por la transferrina y se une a la protoporfirina IX formando el grupo hemo 
o Las cadenas de globinas, formadas previamente en los ribosomas, se unen al grupo hemo en el 
citoplasma celular formándose la molécula de Hb. Su síntesis estimula la de las globinas. 
c) Funciones: 
o Principal: transporte de O2 desde alveolos pulmonares hasta células y del CO2 en sentido inverso 
o Interviene en la regulación del pH sanguíneo 
d) Saturación: 
o La Hb saturada puede transportar un máximo de 4 moléculas de O2 
o El grado de saturación de la Hb depende de la PO2 del medio. 
o Pulmones (PO2 = 100mmHg): saturación = 95 a 98% (sangre arterial) 
o Tejidos (PO2 = 20 a 40 mmHg): saturación = 30% (sangre venosa). 
 
 
 
 
 
 
 
e) Afinidad: 
La afinidad de la Hb por el O2 es baja y está regulada por diversos factores intra-eritrocitarios: 
o La temperatura: la afinidad disminuye al aumentar la T° (hay mayor consumo tisular de O2) 
o El pH: a menos pH, menor afinidad ya que el O2 se libera para unirse a los H
+ y acidificar el pH 
o La concentración de 2,3-DPG: el más importante, impide la entrada de O2 a su sitio de unión; 
sólo cuando la PO2 es elevada, el O2 desplaza al metabolito. 
f) Metabolismo: 
o Cuando los hematíes mueren, liberan su Hb por partes: 
o La globina se degrada en AAs de reserva 
o El grupo hemo pierde el Fe, va al plasma y sirve para la resíntesis de Hb en nuevos eritroblastos 
o El grupo hemo sin hierro se transforma en bilirrubina que pasa al hígado en forma libre unida a 
la albúmina (bilirrubina indirecta). 
o En el hígado se conjuga con el ácido glucorónico (conjugada o directa) 
o Será eliminada por las heces como estercobilina o por vía renal como urobilina. 
g) Patologías: 
o Las cadenas individuales de globinas no son solubles, sólo lo es el tetrámero; por lo queprecipitan, deforman y lisan el eritrocito (anemia hemolítica). 
o El organismo trata de compensar produciendo cadenas activas, por ejemplo Hb fetales 
o En el mundo hay 270 millones de pacientes afectados de muchas formas: 
De la cadena β: 
Hereditarias: 
o Hb S (22
6 Glu-Val): anemia de células falciformes 
o Hb M (Fe3+): meta-hemoglobinemia 
o Disminución de la producción de β globina: reduce la Hb A. 
De la cadena α: 
o Exceso de  globina: precipitación y hemólisis en eritroblastos y eritrocitos 
o Hereditarias: α-talasemias 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. La hematopoyesis: 
o Es la formación de células a partir de una célula madre hematopoyética (stem cell) 
o Produce 1 trillón células/día (200 billones de eritrocitos y 70 billones de leucocitos neutrófilos) 
o Se da en la médula ósea, hígado y bazo 
o Requiere muchos factores de crecimiento: eritropoyetina (EPO), trombopoyetina, citoquinas… 
4.1. La eritropoyesis: 
o Procesos (divisiones, diferenciación y maduración) que conducen 
a la formación de los eritrocitos 
o Se produce en la médula ósea roja y dura 5 días. 
o Se da en: cráneo, clavículas, esternón, costillas, vértebras, pelvis y 
parte proximal de huesos largos 
o Renovación: 0,8% diario a una razón de 160 x 106 
eritrocitos/minuto 
a) Etapas: (ver imagen) 
b) Regulación: 
EPO: 
o Se produce en las células intersticiales peritubulares del 
riñón en respuesta a la hipoxia 
o También en el hígado, útero, cerebro, endotelio vascular… 
o Estimula la maduración de células pro-eritroides 
Otras: 
o Como la IL-3, andrógenos, insulina y hormonas tiroideas 
o Requerimientos esenciales: hierro, vitamina B12 y ácido fólico. 
5. El hierro: 
o Es un metal que ingresa al organismo con los alimentos e interviene en el transporte de O2 (Hb) y 
electrones (citocromos); además como cofactor enzimático 
o La absorción del hierro está regulada por los enterocitos; sus niveles alterados producen: 
o Disminución de la síntesis de Hb (anemia). 
o Sobrecarga de hierro con signos de intoxicación y lesiones en órganos (hemocromatosis). 
5.1. Absorción: 
o Ocurre principalmente en el duodeno y parte superior del yeyuno; donde la mucosa intestinal 
atrapa al hierro por un transportador (DMT1) 
o Es potenciada por: ácido ascórbico y ácido cítrico, que forman quelatos de hierro de bajo PM, 
facilitando así la absorción del metal en el duodeno 
o Es inhibida por: fitatos (en el trigo y otros cereales) y taninos (frecuentes en el té) 
o Hay 2 formas diferentes de absorción: 
a) Hierro hemínico: es soluble y se absorbe fácilmente sin cambios 
Presente en carne, vísceras, yema de huevo, pescado. 
b) Hierro no-hemínico: se absorbe en forma ferrosa (Fe2+) 
Se halla en vegetales, productos lácteos, legumbres, cereales, frutos secos. 
o Contempla 3 etapas: 
a) Paso a través de la membrana del enterocito: 
o El citocromo b duodenal reduce el hierro de la forma férrica (oxidada) a ferrosa (reducida) para 
poder ser absorbido 
o El transportador DMT1 internaliza el hierro, almacenándolo en forma de ferritina o 
transportándolo hacia el plasma a través de la membrana basal del enterocito 
b) Paso desde el enterocito al plasma: 
o La hefaestina transforma el hierro ferroso (Fe2+) a férrico (Fe3+) 
o Se une a la ferroportina que transporta el Fe3+ hacia el plasma donde se une a la transferrina. 
c) Regulación global de estos procesos: 
5.2. Transporte: 
o El hierro es transportado por la transferrina, una glicoproteína sintetizada en el hígado 
o Se ocupa de transportarlo y hacerlo disponible a los tejidos que lo requieren 
o Se denomina apo-transferrina a la proteína que no contiene hierro, transferrina monoférrica 
cuando contiene 1 átomo de Fe y diférrica cuando contiene 2 átomos. 
o Cuando toda la transferrina está saturada; el hierro en exceso se deposita en el hígado. 
o Entre el 70 y 80% es captado por las células eritropoyéticas; y el resto es captado por los tejidos 
para la síntesis de citocromos, mioglobina, peroxidasas y otras enzimas y proteínas. 
5.3. Depósito: 
El hierro hemínico, unido al grupo hemo, se utiliza para la formación de Hb. Queda de reserva: 
a) La ferritina: se acumula sobre todo en células del hígado, músculo y macrófagos de MO y bazo 
b) La hemosiderina: compuesto insoluble con mayor contenido en hierro que la ferritina pero de 
recambio metabólico mucho más lento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Hierro total corporal 5 g 
Hemínico: 67% 
 Hemoglobina 58% 
 Mioglobina 8% 
 Citocromos 0,5% 
 Catalasas 0,5% 
No hemínico 22,8% 
 Transferrina plasma 0,8% 
 Ferritina/hemosiderina 22% 
6. Grupos sanguíneos: 
o Identificados por el Premio Nobel de Medicina (1930) Karl Landsteiner 
o Dio base a las 2 clasificaciones más importantes de grupos sanguíneos: el sistema ABO y el 
factor Rh 
o Las transfusiones de sangre entre grupos incompatibles provocan una reacción inmune que 
puede terminar en hemólisis, anemia, fallo renal, shock y muerte. 
a) El sistema ABO: 
o Nos dice que el grupo sanguíneo está determinado por la presencia o ausencia de aglutinógenos y 
aglutininas en la membrana eritrocitaria. 
o Clasificación admitida en actualidad, establece la existencia de 4 tipos: 
Grupo O: no tiene aglutinógenos pero sí 2 aglutininas, α y β. 
Grupo A: tiene aglutinógeno A y aglutininas β. 
Grupo B: tiene aglutinógeno B y aglutininas α. 
Grupo AB: tiene ambos aglutinógenos y ninguna aglutinina. 
Estos antígenos de membrana tienen ciertas características especiales: 
o Son permanentes e inmutables 
o Heredados de los padres y controlados por un solo gen con 3 alelos: i, A y B. 
b) El factor Rh: 
o Es un aglutinógeno encontrado en 1940 por Landsteiner y Weiner, en los glóbulos rojos de 
primates de la especie Macacus rhesus (de donde viene Rh) 
o Clasificación según aglutinación en toda la población: el 85% es Rh (+) y el 15% es Rh (-) 
o El factor Rh se hereda como un gen dominante simple y con herencia mendeliana. 
Enfermedad hemolítica por incompatibilidad Rh: 
o Los receptores Rh (-) deberán recibir sangre o componentes celulares de pacientes Rh (-) 
o En casos de emergencia, el donante podrá ser Rh (+), siempre y cuando el receptor no presente 
sensibilización previa (caso de la eritroblastosis fetal)… 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
APOPTOSIS: 
Es la muerte celular programada, un fenómeno inevitable pero necesario para mantener un 
adecuado equilibro celular. Existen muchas formas en las que la célula muere: 
o Por apoptosis o muerte programada, es la forma más ordenada y “fisiológica”… 
o Por autofagia, que permite recuperar estructuras ya formadas y no requiere caspasas. 
o Por necrosis o muerte accidental, destruye por completo la célula y provoca inflamación. 
La muerte por apoptosis puede ser por una vía caspasa-dependiente o caspasa-independiente; la 
primera a su vez se subdivide en 2 vías muy importantes: 
a) La vía extrínseca o de los receptores de muerte (como el Fas-L), mediada por la caspasa-8. 
b) La vía intrínseca o mitocondrial, mediada por la caspasa-9. 
La apoptosis es anormal cuando se precipita o inhibe, pasando a ser anormales. Es normal en 
algunas condiciones: 
o Para eliminar células peligrosas 
para el cuerpo (células infectadas 
por bacterias o virus). 
o Para eliminar células que se vuelven 
autoinmunes o cancerosas. 
Los cambios producidos por la apoptosis 
son de orden morfológico (mediado por 
las proteasas llamadas caspasas) y 
bioquímico. 
Las caspasas: 
o Son una familia de cisteín-proteasas específicas de aspartato (C-ASP-
ASE) que se expresan como zimógenos (procaspasas). 
o Se componen de un pro-dominio terminal + una subunidad larga (p20) 
catalítica + una subunidad corta (p10). 
o Se pueden clasificar en 2 grupos según su rol en la apoptosis: 
a) Caspasas iniciadoras: se sintetizan en forma constitutiva, como parte de la 
célula, pero inducible. Tienen pro-dominios largos.