Fisiología objetivo

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Fisiología objetivo 
Explicar los mecanismos físicos y químicos responsables del origen y progresión de la vida 
Fisiología humana: explica las características y mecanismos específicos del cuerpo humano que hacen que sea un ser vivo 
Papel que ocupa la fisiología en la medicina 
- Estructura el pensamiento del médico en formación 
 
¿Qué es la célula? 
a) Son las unidades estructurales y funcionales básicas de todos los 
organismo multicelulares 
b) Todas las células en sus diversas presentaciones recurren a ciertos 
mecanismos para poder sintetizar proteínas, transformar energía 
e incorporar sustancias esenciales en la célula 
c) La actividad o función de una célula es un reflejo no solo de la 
presencia del mayor número de organelos que posea sino también 
de la forma que posee la célula 
Teoría celular, postulados: 
1. Todos los seres vivos están compuestos de una o más células 
2. Las reacciones químicas de un organismo vivo, tiene lugar 
dentro de las células 
3. Todas las células proceden de células pre-existentes 
 
La célula y sus funciones 
 Sus 2 partes más importantes son el núcleo y el citoplasma, que están separados por una membrana nuclear 
 El citoplasma está separado de los líquidos circundantes por una membrana celular o plasmática 
 
Citoplasma 
 Parte de la célula que está ubicado fuera del núcleo 
 Contiene orgánulos e inclusiones suspendidas en un gel acuoso llamado matriz citoplasmática 
 Matriz citoplasmática: constituida por electrolitos y moléculas orgánicas 
 Citosol: porción gelatinosa que contiene proteínas, electrolitos y glucosa disueltos 
 Contienen glóbulos de grasa neutra, gránulos de glucógeno, ribosomas. 
Núcleo Contiene ADN = información genética 
 
Orgánulo 
membranoso 
Características 
Rer Ayuda a procesar las moléculas formadas por la célula y la y transporta a sus destinos específicos dentro y fuera de la célula 
 Rer: tiene ribosomas, sintetiza de proteínas, ayuda en la traducción al cambiar el ARNm 
 Rel: síntesis de sustancias lipídicas 
REL 
Aparato de Golgi Modifica, clasifica y empaqueta proteínas 
Segundas modificaciones postraduccionales 
Peroxisomas  Detoxificación de sustancias nocivas para la célula 
 Contiene oxidasa 
 Tiene enzimas oxidativas como la catalasa y peroxidasa 
 Beta-oxidación de los ácidos grasos cadena larga 
 Contribuye a la formación de CoA-ATP 
Lisosomas  Se encarga de la degradación de macromoléculas 
 Contienen enzimas digestivas (hidrolasas) y se forman a partir de endosomas 
 En su membrana contiene acido liso-bifosfatidico 
Mitocondrias  Síntesis de ATP por degradación de glucosa y ácidos grasos 
 Inicia el proceso de síntesis de hormonas esteroideas 
 Beta-oxidación de los ácidos grasos cadena corta 
Citoesqueleto Es una red de proteínas fibrilares organizados habitualmente en filamentoso túbulos que se originan como proteínas 
precursoras sintetizadas por los ribosomas 
 
Organelos no membranosos Función 
Microtúbulos - Le confieren a la célula una estructura 
- Son moduladores del movimiento 
- Contribuyen a la formación de centriolos 
Ribosomas  Estructuras compuestas de RNA y proteínas ribosómicas que cumplen con la función de síntesis proteica 
Proteosomas  Degradación de proteínas mal plegadas, desnaturalizadas o dañadas 
 Degradación de proteínas normales que necesitan ser inactivas 
 Degradación de epitopos 
Protoplasma 
Sustancias que componen a la célula colectivamente, principalmente son 5 
1. Agua: 
 Es el principal medio liquido de la célula 
 Todas las células menos los adipocitos, equivale a un 70-
85% de masa celular 
2. Iones/electrolitos 
 Son los productos químicos inorgánicos de las reacciones 
celulares y son necesarios para el funcionamiento de 
algunos mecanismos de control celulares 
 Ejemplo. Potasio, magnesio, fosfato, bicarbonato, sodio, 
cloruro y calcio 
3. Proteínas 
 2das más abundantes, 10-20% de la masa celular, hay 2 
tipos 
 Proteínas estructurales 
o Presentes en forma de filamentos largos, su uso es 
la formación de microtúbulos que proporcionan 
los Citoesqueleto de organelos celulares como los 
cilios, axones nerviosos, husos mitóticos 
o Proteínas fibrilares: se encuentra fuera de la 
célula, como las fibras de colágeno y elastina del 
tejido conjuntivo, vasos sanguíneos, tendones y 
los ligamentos 
 Proteínas funcionales 
o Compuesto por combinaciones de pocas 
moléculas en formato tubular globular, estas 
proteínas son principalmente las enzimas de la 
célula y al contrario de las proteínas fibrilantes, a 
menudo son móviles dentro del líquido celular 
4. Lípidos 
 Son solubles en disolventes grasos 
 Ejm. Fosfolípidos y colesterol = 2%de la masa celular y 
ambos forman las barreras de las membranas extra e 
intracelular 
 Insolubles al agua de la membrana intracelular que separan 
los distintos compartimentos celulares 
 Algunas células contienen grandes cantidades de 
triglicéridos (grasas neutras) =95% de masa celular 
 Se usan para formar las barreas de la membrana celular 
5. Hidratos de carbono 
 Participan en la nutrición celular 
 Protegen a la célula de lesiones físicas y químicas 
 1% de masa, que puede ir aumentando 
 Presentes en forma de glucosa disuelta en el líquido 
extracelular circundante 
 Una pequeña parte de estos se almacena en las células en 
forma de glucógeno 
 
Membrana celular/plasmática 
 Cubre la célula 
 Grosor de 7.5 a 10nm 
 Formada por: 55% proteínas, 25% fosfolípidos, 23% 
colesterol, 4%otros lípidos y 3% de hidratos de carbono 
 
Su estructura consiste en una bicapa lipídica: película fina de doble 
capa de lípidos, está formada por fosfolípidos, esfingolipidos y 
colesterol 
 Un extremo de fosfolípido es hidrófilo y soluble en agua 
 El otro es hidrófobo y soluble en grasas 
 El extremo fosfato del fosfolípido es hidrófilo y la porción 
del ácido graso es hidrófoba 
Zona mediana de la membrana 
 Es impermeable a las sustancias hidrosolubles habituales, 
como iones, glucosa y urea 
 Las sustancias hidrosolubles como oxígeno, dióxido de 
carbono y alcohol, penetran con facilidad 
Otras proteínas 
 Proteínas integrales: actúan como proteínas transportadoras 
de sustancias o como receptores de los productos químicos 
hidrosolubles, como las hormonas peptídicas 
 Proteínas periféricas: funcionan como enzimas o 
controladores del transporte de sustancias 
Funciones de la 
membrana celular 
 Conservan la integridad de la célula 
 Separa los compartimentos que se encuentran a nivel intracelular 
 Forma una barrera con una altea permeabilidad selectiva 
 Permite el transporte soluble 
 Posee sitios de reconocimiento: receptores para transducción de señales 
 Sitio de reconocimiento de antígenos y células extrañas al organismo 
Modelo del mosaico 
fluido 
 Los lípidos se sitúan en una bicapa 
 Las proteínas flotan en ellos como un mosaico 
Compartimentos, líquidos corporales y su composición 
El líquido corporal se distribuye en 2 compartimentos 
1. Liquido extracelular: a su vez se divide en liquido intersticial y el plasma sanguíneo 
2. Liquido intracelular 
3. Liquido transcelular: este comprende el líquido de los espacios sinovial, peritoneal, pericárdico e intraocular 
 El agua corporal total (ACT) representa alrededor de 60% del peso corporal. 
 El agua corporal es inversamente proporcional a la grasa corporal. 
 El porcentaje de ACT es mayor en neonatos (70-75%) y hombres adultos y menor en mujeres adultas (tienen un mayor porcentaje de grasa y el 
50% es agua) y en adultos con gran cantidad de tejido adiposo. 
Regla 60-40-20 
 El ACT es 60% del peso corporal = 42 litros 
 El LIC es 40% del peso corporal = 28 litros 
 El LEC es 20% del peso corporal= 14 litros 
a) Liquido intersticial 15% = 10. 5 litros 
b) Plasma 5% = la sangre tiene 3.5 litros de agua es decir el 
70% 
 
Líquidointracelular Líquido extracelular Plasma líquido intersticial 
 Es dos tercios del ACT. 
 Cationes del LIC son K+ y Mg 
2+ . 
 Aniones del LIC son proteínas y 
fosfatos orgánicos (trifosfato de 
adenosina [ATP], difosfato de 
adenosina [ADP] y monofosfato 
de adenosina [AMP]). 
 Es un tercio del 
ACT. 
 Constituido por el 
líquido intersticial y 
el plasma. 
 Catión del LEC es el 
Na + . 
 Aniones del LEC 
son Cl – y HCO3 − 
. 
 Representa una cuarta 
parte del LEC. 
 Es un doceavo del 
ACT (1/4 × 1/3). 
 Las principales 
proteínas plasmáticas 
son albúmina y 
globulinas 
 Representa las tres cuartas partes del LEC. 
 Es una cuarta parte del ACT (3/4 × 1/3). 
 La composición del líquido intersticial es la 
misma que la del plasma, excepto que 
contiene pocas proteínas, debido al efecto 
Donnan 
 Por lo tanto, el líquido intersticial es un 
ultrafiltrado del plasma. 
 
Liquido intracelular: dentro de la celular 
 Se encuentra dentro de la célula en forma de solución acuosa de 
iones y sustancias 
 Constituido por iones de potasio, magnesio y fosfato 
Liquido extracelular/ medio interno del organismo: 
 Está en movimiento constante 
 Se transporta rápidamente en la sangre 
 Se mezcla en sangre y líquidos tisulares por 
 Difusión a través de las paredes capilares 
 Se encuentran los iones y nutrientes que necesitan las 
células para mantenerse vivas 
 Contiene iones de sodio, cloruro y bicarbonato 
 Contiene nutrientes como oxígeno, glucosa, ácidos 
grasos y aminoácidos y dióxido de carbono 
Liquido extracelular: circula en el organismo por 2 etapas 
 Movimientos de la sangre por el cuerpo dentro de los 
vasos sanguíneos 
 Movimiento del líquido entre los capilares sanguíneos y 
los espacios intercelulares 
Homeostasis 
 Def. Walter Cannon: mantenimiento de unas condiciones 
casi constantes del medio interno ó equilibrio del medio 
interno. Es el estado de equilibrio dinamico dado por un 
conjunto de mecanismos por los que los seres vivos tiende a 
alcanzar una adaptación optima con su medio ambiente 
 Enfermedad: estado de ruptura de la homeostasis 
 Procesos de regulación que se llevan a cabo a nivel de los 
diversos aparatos y sistemas 
 Compensación homeostática: 
Sistemas de regulación del organismo 
 El cuerpo contiene su disposición miles de sistemas de control, estos actúan dentro de los diversos órganos con la finalidad de mantener en 
equilibrio las funciones que desempeñan estos órganos ya de forma local o periférica 
 Por ende la finalidad de los sistemas de regulación es mantener en equilibrio homeostasis 
Retroalimentación negativa de la mayoría de los sistemas de control 
 Si algún factor se vuelve excesivo o deficiente, un sistema de control inicia una retroalimentación negativa que consiste en una serie de 
cambios que devuelven ese factor hacia un determinado valor medio, con lo que se mantiene la homeostasis 
 Busca dar un efecto contrario o negativo con respecto al estímulo inicial es decir si algo esta elevado o disminuido lo aumenta o disminuya 
respectivamente 
Ejemplos 
Componentes importantes y características físicas del líquido 
extracelular 
 
Regulación de las concentraciones de oxígeno y 
dióxido de carbono en el líquido extracelular 
Regulación de la presión arterial Insulina 
 Mantiene el equilibrio del medio interno al 
reaccionar a cambios del ambiente con 
respuestas en dirección opuesta a los que 
provocan dichos cambios 
 La concentración elevada de dióxido de 
carbono inicia una serie de sucesos que 
disminuyen la concentración hacia la 
normalidad, lo que es una señal negativa para 
iniciar el estimulo 
 Una concentración de dióxido de carbono 
que disminuye produce una 
retroalimentación que tiende a aumentar la 
concentración, esta es una respuesta negativa 
 
Presión elevada 
 Barorreceptores envían descargasde estimulos nerviosos al 
bulbo raquídeo 
 Inhiben al centro vasomotor 
 Disminuyen el número de impulsos transmitidos desde el 
centro vasomotor a través del SNS hacia el corazón y vasos 
sanguíneos 
 Hace que disminuya la actividad de bomba en el corazón y 
tambie produce vasodilatación 
Disminución de la presión arterial 
1. Presión arterial elevada: provoca una serie de reacciones que 
favorecen la reducción de la presión 
2. Presión baja: provoca una serie de reacciones que favorecen el 
aumento de la presión 
Cundo los niveles de 
glucosa en sangre 
están elevados el 
páncreas detecta estas 
concentración e inicia 
la liberación de la 
insulina, esta se 
encarga de interiorizar 
la glucosa a las células 
igual a disminución 
del nivek de glucosa 
en sangre 
 
Retroalimentación positiva 
 El aumento de un estímulo A desencadena un estímulo B y 
el estímulo B y a su vez desencadena un estímulo A 
 La naturaleza de la retroalimentación positiva, resulta 
evidente que no consigue la estabilidad, sino la 
inestabilidad y en algunos casos puede causar la muerte 
 Es un sistema inestable y provoca circulos viciosos 
 Efecto y respuesta igualitaria 
 Puede conducir daños al organismo 
 El estímulo inicial provoca más reacciones del mismo tipo 
 La retroalimentación positiva a veces es útil 
a) Coagulación sanguínea: tiene retroalimentación 
positiva cuando se rompe un vaso sanguíneo y 
comienza a formarse un coagulo, dentro de este se 
activan muchas enzimas denominadas factores de 
coagulación 
b) Parto: cuando las contracciones uterinas son 
suficientemente fuerte como para que la cabeza del 
niño comience a empujar el cuello uterino 
Ganancia de un sistema de control: 
 Es el grado de eficacia con el que un sistema de control mantiene las condiciones constantes está determinado por la ganancia de la 
retroalimentación negativa 
 Determina la eficacia de un sistema de retroalimentación negativa para mantener las condiciones constantes de una variable 
𝑔𝑎𝑛𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 =
𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛
𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟
 
Mecanismos de regulación: Feed – Back 
 Hace referencia a los mecanismos que ayudan a mantener la homeostasis corporal 
 El sistema endócrino es uno de los sistemas que se autorregula ya que recibe señales o estímulos, procesa información y manda una correcta 
respuesta a los tejidos u órganos receptores 
 Para que esto pueda funcionar debe tener un mecanismo de regulación, dicho mecanismo esta basado en el eje hipotálamo-hipofisario y 
por sistemas de retroalimentación 
 Si un factor cualquiera alcanza concentraciones demasiado altas un sistema de control inicia una retroalimentación negativa, la cual consiste 
en una serie de cambios que desvuelven al factor antes mencionado hacia un valor en equilibrio, logrando mantener la homeostasis 
Ejemplo  Hipotálamo=hipófisis=tiroides=órganos diana 
 Hipotálamo libera TRH = hipófisis libera TSH = tiroides libera hormonas tiroideas = efecto catabólico a distintos órganos = 
elevar hormona tiroidea 
 Hacer que este circuito pare = retroalimentación negativa 
 Estimulación inicial aumento de hormonas tiroideas = aumenta en circulación sanguínea =feed back negativa sobre hipotálamo y 
hipófisis lo que hace dejar de liberar hormonas 
 
Tipos más complejos de sistemas de control 
a) Control anterógrado: hace que se ontraigan los musculos apropiados 
b) Controla adptativo: es una retroalimentación negativa retardada 
 
Variabilidad fisiológica 
Puede existir una variabilidad entre diferentes personas, según su peso corporal y su altura, la dieta, la edad, el sexo, entorno, genética 
Origen de los nutrientes en el líquido extracelular 
Aparato respiratorio La sangre atraviesa el organismo también fluye por los pulmones y capta el oxígeno a través de los alveolos, el oxígeno 
difunde rápidamente por el movimiento molecular a través de la membrana alveolar para entrar en la sangre 
Aparato digestivo Absorben distintos nutrientes, como los hidratos de carbono, los acidos grasos y los aminoácidosHígado y otros órganos que 
realizan principalmente 
funciones metabólicas 
 Hígado: elimina residuos producidos en el cuerpo y las sustancias toxicas que se ingieren 
 Tejidos corporales, adipocitos, mucosa digestiva, riñones y las glándulas endocrinas, modifican o almacenan las 
sustancias absorbidas hasta que son necesitadas 
 
Aparato locomotor  Desplazarse para obtener los alimentos, movilidad y protección 
 
Eliminación de los productos finales metabólicos 
Eliminación del dióxido de 
carbono en los pulmones 
Se libera el dióxido de carbono desde la sangre hacia los alveolos y el movimiento respiratorio de aire que entra y sale 
Riñones Productos finales: urea, ácido úrico, creatinina, exceso de iones y agua de los alimentos que se acumulan en el líquido 
extracelular 
Aparato digestivo Se eliminan las heces 
Hígado Decodificación o eliminación de los fármacos y otros productos químicos que se ingieren 
Secreta residuos en la bilis para su posterior eliminación en las heces 
 
Regulaciones de las funciones corporales 
Sistema nervioso Se compone de la porción de aferencia sensitiva, el sistema nervioso central y la porción eferente motora. Los receptores 
sensitivos detectan el estado del cuerpo y de su entorno 
Sistemas hormonales Glándulas endocrinas, órganos y tejidos que secretan hormonas, las cuáles se transportan en el líquido extracelular otras 
partes de cuerpo para regular las funciones celulares 
 
Protección del cuerpo 
Sistema inmunitario 1. Diferencia sus propias células de las células y sustancias extrañas nocivas 
2. Destruir al invasor por fagocitosis o mediante la producción de linfocitos sensibilizados o proteínas 
especializadas 
Sistema tegumentario Es importante para la regulación de la temperatura y la excreción de los residuos y proporciona una interfaz sensorial 
entre el cuerpo y el medio exterior 
Reproducción: ayuda a mantener la homeostasis generando nuevos seres que ocuparan el lugar de aquellos que mueren 
 
TRANSPORTE A TRAVES DE LAS MEMBRANAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
DIFERENCIAS ENTRE LOS DISTINTOS TIPOS DE 
TRANSPORTE CELULAR 
Característica 
comparada 
Difusión Transporte activo 
Uso de energía 
celular (ATP) 
No utiliza Utiliza energía 
Participación de 
proteínas 
transportadoras 
En ocasiones Siempre 
Gradiente de 
concentración 
A favor En contra T
ra
n
sp
o
rt
e 
ce
lu
la
r
Transporte pasivo 
(difusión)
Difusión simple
Difusión facilitada
Ósmosis*
Transporte activo
Transporte activo 
primario
Transporte activo 
secundario
Cotransporte
Contratransporte
Membrana 
 Formada por una bicapa lipídica, la cual constituye una barrera frente al movimiento de moléculas de agua y de sustancias insolubles entre 
los compartimentos del líquido extracelular e intracelular 
 Proteínas penetrantes: son proteínas transportadoras y proteínas de canales 
Difusión: 
 Movimiento molecular aleatorio de las sustancias molécula 
a molécula, a través de los espacios intermoleculares de la 
membrana o en combinación con una proteína 
transportadora 
 Movimiento continuo de moléculas entre si en los líquidos 
o gases 
 Ocupa energía del movimiento cinético 
 Son 2: simple y facilitada 
Transporte activo 
 Movimiento de iones o de otras sustancias a través de la membrana en combinación con una proteína transportadora de tal manera que la 
proteína transportadora hace que la sustancia se mueva contra un gradiente de energía, como desde un estado de baja concentración a un 
estado de alta concentración 
Difusión simple 
 Movimiento cinético de las moléculas o de los iones se 
produce a través de una abertura de la membrana o a través 
de espacios intermoleculares sin interacción con las 
proteínas transportadoras de la membrana 
 Permite el paso de sustancias con alto grado de 
liposolubilidad 
 La difusión simple ocurre a través de espacios 
intermoleculares o a partir de pequeñas aberturas de la 
membrana plasmática 
 Las sustancias que pueden llevar a cabo difusión simple son 
los gases ambientales (O2, CO2), las hormonas liposolubles 
y algunos anestésicos 
Rutas 
1. A través de los intersticios de la bicapa lipídica si la sustancia que difunde es liposoluble 
2. A través de canales acuosos que penetran en todo el grosor de la bicapa a través de las grandes proteínas transportadoras 
 Única forma de transporte que no es mediada por portadores. 
 Se produce a favor de un gradiente electroquímico 
DIFUSIÓN SIMPLE: LEYES DE FICK 
1. Primera ley de Fick: establece que la velocidad de difusión depende del gradiente de concentración y es inversamente 
proporcional al grosor de la membrana que separa dos compartimientos 
o Establece que mientras mayor sea la diferencia de concentraciones y menor el espesor 
de la membrana que separa dos compartimientos mayor será la velocidad de difusión 
2. Segunda ley de Fick: Establece que la velocidad de difusión es dependiente del coeficiente de 
difusión y la velocidad en la que cambian las concentraciones en una solución 
o La segunda ley de Fick establece que la permeabilidad selectiva a esa sustancia 
(coeficiente de difusión) determina la velocidad de difusión 
 
No necesita energía metabólica y por lo tanto es pasiva. 
Permeabilidad  Es P en la ecuación de difusión. 
 Describe la facilidad con que un soluto se difunde a través de una membrana. 
 Depende de las características del soluto y la membrana. 
Factores que aumentan la permeabilidad: 
 El ↑ del coeficiente de reparto aceite/agua del soluto aumenta la solubilidad en los lípidos de la membrana. 
 El ↓ del radio (tamaño) del soluto aumenta el cociente de difusión y la velocidad de difusión. 
 El ↓ del espesor de la membrana reduce la distancia de difusión. 
 
Los solutos hidrófobos pequeños (p. ej., O2 , CO2 ) tienen las permeabilidades más altas en las membranas lipídicas. 
 
Los solutos hidrófilos (p. ej., Na + , K + ) deben cruzar las membranas celulares a través de acuaporinas o poros o por medio de 
transportadores. Si el soluto es un ion (tiene carga), entonces su flujo dependerá tanto de la diferencia de concentración como de la 
diferencia de potencial de un lado a otro de la membrana. 
 
Donde: 
J = Velocidad de difusión 
D = Coeficiente de difusión 
c= Gradiente de concentración 
= Espesor de la membrana 
Transporte mediado por transportadores 
Generalidades  Incluye la difusión facilitada y el transporte activo primario y secundario. 
 Las proteínas transportadoras sufren cambios conformacionales que permiten el paso de una sustancia de un lado de la 
membrana a otro 
 A diferencia de los canales, las proteínas transportadoras tienen una velocidad máxima de transporte debido a la 
saturación de dicha proteína 
 Las sustancias que más emplean este tipo de transporte son la glucosa y los aminoácidos 
 Las características del transporte mediado por transportadores son: 
Estereoespecificidad la D-glucosa (el isómero natural) se transporta mediante difusión facilitada, pero no así el isómero l 
Saturación La velocidad de transporte se incrementa a medida que la concentración del soluto aumenta, hasta que los transportadores quedan 
saturados. El transporte máximo (Tm) es análogo a la velocidad máxima (Vmáx ) en la cinética enzimática 
Competencia Los solutos estructuralmente afines compiten por los lugares de transporte en las moléculas portadoras. Por ejemplo, la galactosa 
es un inhibidor competitivo del transporte de glucosa en el intestino delgado 
 
Difusión facilitada 
Características  Es la interacción de una proteína transportadora, quien ayuda al paso de la molécula o de los iones a través de la membrana 
mediante su unión química con estos y su desplazamiento a través de una membrana de esta manera 
 También se denomina difusión medida por un transportador porque una sustancia que se transporta de esta manera difunde 
a través de la membrana con la ayuda de una proteína transportadora específicapara contribuir al transporte 
 La velocidad de difusión se acerca a un máximo Vmax a medida que aumenta la concentración de la sustancia que difunde 
 La velocidad a la que se puede trasportar moléculas por este mecanismo nunca puede ser mayor que la velocidad a la que la 
molécula proteica transportadora puede experimentar el cambio en un sentido y en otro entre sus 2 estados 
 A favor de un gradiente electroquímico, de modo parecido a como ocurre en la difusión simple. 
 No necesita energía metabólica y por lo tanto es pasiva. 
 Es más rápida que la difusión simple. 
 Mediada por portadores, requiere estereoespecificidad, saturación y competencia 
Ejemplo El transporte de glucosa en las células musculares y adiposas ocurre a favor del gradiente de concentración, es mediado por 
transportadores y es inhibido por azúcares como la galactosa; por lo tanto, se clasifica como difusión facilitada. En la diabetes 
mellitus, la captación de glucosa por las células musculares y adiposas está afectada porque los transportadores para la difusión 
facilitada de glucosa necesitan insulina. 
Aminoácidos 
 
Difusión de sustancias liposolubles 
a través de la bicapa lipídica 
La liposolubiladad determina la rapidez con la que difunde a traves de la bicapa lipídica. 
La velocidad de difusión de cada una de estas sustancias a traves de la membrana es directamente proporcional 
a su liposolubilidad 
Difusión de agua y de otras 
moléculas insolubles en lípidos a 
través de canales proteicos 
El agua es muy insoluble en los lípidos de la membrana 
 
Difusión a 
través de 
poros y 
canales 
 Las sustancias se pueden mover mediante difusión simple directamente a lo largo de estos poros y canales desde un lado de 
la membrana hasta el otro 
 Los canales son proteínas integrales que forman poros acuosos que permiten el paso libre de una sustancia determinada 
 La velocidad a través de los canales depende del tamaño de la molécula que se introduce a la célula 
 Los canales tienen una permeabilidad muy selectiva debidas al diámetro y la carga en el interior de la partícula 
 Muchos canales tienen compuertas que regulan el paso de sustancias a través de ellos 
Poros Compuesto por proteínas de membranas celulares integrales que forman tubos abiertos a través de la membrana y que están siempre 
abiertos, pero su diámetro y carga eléctrica proporcionan una selectividad que permite el paso de solo ciertas moléculas como las 
acuaportinas 
Canales 
proteicos 
1. Son permeables de manera selectiva a ciertas sustancias 
2. Muchos de ellos se pueden abrir o cerrar por compuestos que son reguladas por señales eléctricas o sustancias químicas que 
se unen a las proteínas del canal 
Son muy selectivos para el transporte de uno o mas iones o moléculas específicos, esto se debe a las características especificas del 
propio canal como su diámetro, forma y naturaleza de las cargas ellectricas y enlaces quimico que están situados a lo largo de sus 
superficies internas 
Ejemplos 
 Los canales de potasio permiten el paso de iones potasio 
 Canal de sodio 
 
 Activación de los canales proteicos 
 Proporcionan un medio para controlar la permeabilidad ionica de los caneles 
 La apertura y el cierre de las compuertas están contrlados de 2 formas 
 
Factores que influyen en la velocidad neta de difusión 
La velocidad neta 
de difusión es 
proporciona a la 
diferencia de 
concentración a 
través de una 
membrana 
1. La velocidad a la que la sustancia difunde hacia dentro es proporcional a la concentración de las moléculas 
en el exterior, porque esta concentración determina cuantas moléculas chocan contra el exterior de la 
membrana cada segundo 
2. Las moléculas difunden hacia afuera es proporcional a su concentración en el interior de la membrana 
Por tanto la velocidad de difusión neta hacia el interior de la célula es proporcional a la concentración en el exterior 
menos la concentración en el interior 
Potencial de 
Nernst 
 Se aplica un potencial eléctrico a través de la membrana 
 Debido a que los LIC y LEC presentan una distinta concentración de partículas con cargas eléctricas, esto 
se genera una diferenciación de cargas eléctricas entre ambos lados de la membrana 
 Esta carga eléctrica interfiere con la velocidad de difusión de los diferentes iones, ya que si existe una carga 
eléctrica negativa en el interior de la membrana plasmática se aumenta la velocidad de difusión de los 
cationes pero disminuye la velocidad de difusión 
 Matemáticamente, se puede calcular un voltaje de determinado en el cual, se lograra un equilibrio de iones 
en ambos lados de la membrana, para ello se usa esta ecuación 
 
Efecto de una 
diferencia de 
presión a través de 
la membrana 
En ocasiones se produce una gran diferencia de presión entre los dos lados de una membrana permeable 
Presión: es la suma de todas las fuerzas de las diferentes moléculas que chocan contra una unidad de superficie en un 
momento dado 
 
Al tener una presión mayor en un lado de la membrana que en el otro, la suma de todas las fuerzas de las moléculas 
que chocan con los canales de ese lado de la membrana es mayor que en el otro lado 
 
OTROS FACTORES QUE MODIFICAN LA DIFUSIÓN: PRESIÓN HIDROSTÁTICA 
 En ocasiones, la diferencia en la presión hidrostática entre ambos lados de la membrana interviene en la velocidad de difusión 
 Mientras mayor sea la diferencia de presión hidrostática entre ambos lados de la membrana la velocidad de difusión será 
mayor 
 
 
A
ct
iv
ac
ió
n
 d
e 
ca
n
al
es
Activación por 
voltaje
La conformación molecular de la compuerta o sus enlaces químicos responde al potencial 
eléctrico que se establece a traves de la membrana celular
Activación por 
sustancias químicas 
(ligandos)
La conformación molecular de la compuerta o sus enlaces se modifican al unirse un 
ligando, sustancia química o proteína que produce un cambio de los enlaces químicos de 
la molécula de la proteína que abre o cierra la compuerta 
Activación por 
fuerza mecánica
La compuerta de un canal se abre al ser desplazado por una fuerza mecánica
 Transporte activo 
 Ocurre cuando una membrana celular transporta 
moléculas o iones -contra corriente- contra un 
gradiente de concentración (o contra corriente, 
contra un gradiente eléctrico o de presión) 
 Este se divide en 2 tipos según el origen de la energía que se 
utiliza 
para facilitar el transporte: primario y secundario 
Transporte activo primario 
Características  La energía procede directamente de la escisión del ATP o de algún otro compuesto de fosfato de alta energía 
 Se produce contra un gradiente electroquímico. 
 Necesita un aporte directo de energía metabólica en forma de trifosfato de adenosina (ATP) y por lo tanto es activo. 
 Es mediado por transportadores, de modo que presenta estereoespecificidad, saturación y competencia. 
 Utiliza proteínas denominadas bombas 
Energética del 
transporte activo 
primario 
 Viene determinada por cuanto se concentre la sustancia durante el transporte 
 La energía necesaria es proporcionar al logaritmo del grado en que se encuentra la sustancia 
Ejemplo bomba 
de Na + -K+ 
 La bomba de Na + -K+, es el transportador que bombea iones sodio hacia fuera a través de la membrana celular de 
todas las células y al mismo tiempo bombea iones potasio desde el exterior hacia el interior 
 La Na + , K+ -ATPasa (o bomba de Na + -K+ ) situada en las membranas celulares transporta Na + del líquido 
intracelular al extracelular y K + del líquido extracelular al intracelular; mantiene una [Na + ] intracelular baja y una [K 
+ ] intracelular alta. 
 Se dice que es una bomba electrogénica 
 La energía es aportada por el enlace fosfato terminal del ATP. 
 La estequimetría habitual es 3 Na + /2 K+ . 
 Los inhibidores específicos de la Na + , K + -ATPasa son los glucósidos cardiacos ouabaína y digitálicos. 
 Es la base de la función nerviosa 
 Controlael volumen celular , sin la función de esta bomba la mayoría de las células del cuerpo se hincharía hasta 
explorar 
 Es electrógena porque genera un potencial eléctrico a través de la membrana celular 
 Su función permite mantener abundante sodio extracelular y abundante potasio intracelular 
Bomba de Ca 2  La Ca 2+ -ATPasa (o bomba de Ca 2+ ) del retículo sarcoplásmico (RS) o las membranas celulares transportan Ca 2+ 
contra un gradiente electroquímico. 
 La Ca 2+ -ATPasa de los retículos sarcoplásmico y endoplásmico se denomina SERCA 
 Mantiene los niveles intracelulares de calcio 
 Gracias a su función se inhibe la muerte celular 
 El calcio es fijado en el interior del REL por una proteína llamada calsecuestrina 
 
Iones hidrogeno Es importante en 2 localizaciones del cuerpo: 
1. En las glándulas del estomago 
2. En la porción distal de los tubulos distales y en los conductos colectores corticales de los riñones 
Este mecanismo es la base para secretar acido clorhídrico en las secreción digestivas del estomago 
En los tubuolos renales hay células intercaladas, es este caso secretan grandes cantidades de iones hidrogeno desde la sangre hacia 
el liquido de los tubulos renales con el objetivo de eliminar el exceso de iones hidrogeno de los liuidos corporales 
La H+ , K+ -
ATPasa (o bomba 
de protones) 
. La H+ , K+ -ATPasa (o bomba de protones) de las células parietales gástricas y renales α-intercaladas transporta H + a la luz 
(del estómago o del túbulo renal) contra su gradiente electroquímico. Es inhibida por los inhibidores de la bomba de protones, 
como el omeprazol 
¿QUÉ LE PASA A LA BOMBA SODIO-POTASIO ATPASA CUANDO NO HAY ATP? 
 
 
 
 
 
 
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Primario (usa 
directamente 
ATP)
Bomba Na K
Bomba Ca
Bomba de 
iones de 
hidrogeno
Secundario 
(usa 
indirectament
e ATP)
Cotransporte
Sodio - Glucosa
Na-aminoácidos
Contratranspo
rte
Sodio - Calcio
Sodio - Hidrogeno
Ausencia de 
ATP
La bomba 
sodio potasio 
no funciona
El sodio se 
acumula en el 
interior de la 
célula
La 
osmolaridad
intracelular 
aumenta
El agua entra 
a la célula por 
ósmosis
Edema celular 
(célula 
hinchada)
Edema de 
organelos
Ruptura de 
lisosomas
Lesión celular
Muerte 
celular
SUSTANCIAS QUE SE TRANSPORTAN ACTIVAMENTE 
 
Transporte activo secundario 
Características Definir primero 
a) Contrasporte: el transporte actúa como punto de unión tanto para el ion sodio como para la sustancia que se va a 
contrasportar 
b) Contratransporte: los iones sodio intentan una vez más difundir hacia el interior de la célula debido a su gran gradiente de 
concentración, sin embargo esta vez la sustancia que se va a transportar está en el interior de la célula y se transporta hacia el 
exterior 
 El transporte de dos o más solutos se denomina acoplado. 
 Se caracterizan por usar ATP indirectamente 
 Permiten pasar sustancias en contra de su gradiente de concentración 
 Usualmente están ligados al sodio 
 Para que pueda existir este transporte debe funcionar la bomba Na-K-ATPasa 
 Uno de los solutos (usualmente el Na + ) se transporta a favor del gradiente de concentración y suministra energía 
para el transporte en contra del gradiente de concentración del otro o los otros solutos. 
 La energía metabólica no se suministra directamente, sino de manera indirecta a partir del gradiente de Na + que se 
mantiene de un lado a otro de las membranas celulares. Por lo tanto, la inhibición de la Na + , K + -ATPasa 
aminorará el transporte de Na + hacia fuera de la célula, reducirá el gradiente de Na + transmembrana y al final 
inhibirá el transporte activo secundario. 
 Si los solutos se desplazan en el mismo sentido a través de la membrana celular, el proceso se denomina cotransporte o 
simporte (o transporte paralelo) 
 El cotransporte de Na + -glucosa en el intestino delgado y en el túbulo renal proximal y el cotransporte de Na + -K+ 
-2Cl − en la rama ascendente gruesa renal son ejemplos de este tipo de transporte. 
 Si los solutos se desplazan en sentidos opuestos a través de las membranas celulares, se denomina contratransporte, 
intercambio o antiporte. 
 El intercambio de Na + -Ca 2+ y el intercambio de Na + -H+ son ejemplos de este tipo de transporte. 
Cotransporte de 
Na + -glucosa 
 La glucosa y aminoácidos se transportan hacia el interior de la mayor parte de las células contra grandes gradientes de 
concentración; el mecanismo de esta acción es totalmente mediante contransporte 
 Se encuentra en los túbulos renales y el intestino delgado 
 Permite el transporte de glucosa usando el gradiente de sodio 
 El conocimiento sobre este cotransportador permite entender la composición de los sueros para hidratación 
 En la actualidad existen fármacos para el tratamiento de la diabetes mellitus que bloquean el SGLT1 renal 
 
 El cotransporte se produce especialmente a traves de las células epiteliales del tubo digestivo t de los tubulos renales 
para favorecer la absorción de estas sustancias hacia la sangre 
 El portador para el cotransporte de Na + -glucosa está situado en la membrana luminal de las células de los túbulos 
proximales renales y de la mucosa intestinal 
 La glucosa se transporta “en contra” del gradiente; el Na + se transporta “a favor” del gradiente. 
 La energía procede del movimiento a favor del gradiente del Na + . El gradiente de Na + dirigido hacia el interior es 
mantenido por la bomba de Na + -K + en la membrana basolateral (polo vascular). La intoxicación de la bomba de 
Na + -K + reduce el gradiente de Na + transmembrana y por consiguiente inhibe el cotransporte de Na + -glucosa. 
 
 
Ejemplo de 
contratransporte 
de Na + -Ca 2+ 
 Muchas membranas celulares contienen un intercambiador de Na + -Ca 2+ que transporta el Ca 2+ “en contra” del 
gradiente de una [Ca 2+ ] intracelular baja a una [Ca 2+ ] extracelular alta. Ca 2+ y Na + se desplazan en sentidos 
opuestos a través de la membrana celular. 
 La energía procede del movimiento “a favor” del gradiente de la concentración de Na + . Como sucede en el 
cotransporte, el gradiente de Na + dirigido hacia el interior es mantenido por la bomba de Na + -K + . Por lo tanto, 
la intoxicación de la bomba de Na + -K + inhibe el intercambio de Na + -Ca 2+ . 
 Se encuentra fundamentalmente en el corazón 
 Intercambia 3 moléculas de sodio por 1 de calcio 
 Este transportador permite la salida de calcio al exterior de las células 
 
Contratransporte 
con sodio de 
iones de calcio e 
hidrogeno 
 Se produce de modo que los iones sodio se mueven hacia el interior y los iones de calcio hacia el exterior , ambos 
unidos a la misma proteina transportadora en un modo contratransporte 
 Este mecanismo se produce además del transporte activo primario de calcio que se produce en algunas células 
 Contratransporte sodio-hidrogeno se produce en varios tejidos como los tubulos proximales de los riñones 
 
Sodio Potasio Hierro Hidrógeno Cloruro Yoduro
 
Transporte activo a través de capas celulares 
En localizaciones del cuerpo se deben transportar sustancias a través de todo el espesor de una capa celular, el transporte de este tipo se produce a 
través de: 
1. Epitelio intestinal 
2. Epitelio de los túbulos renales 
3. Epitelio de las glándulas exocrinas 
4. Epitelio de la vesícula biliar 
5. La membrana del plexo coroideo del cerebro, junto con 
otras membranas 
El mecanismo básico para el transporte de una sustancia a través de una lámina celular es el siguiente: 
1. Transporte activo a través de la membrana celular de un polo de las células transportadoras de la capa 
2. Difusión simple o difusión facilitada a través de la membrana del polo opuesto de la célula 
Osmosis 
 Diferencia de concentración del agua 
 Ocurre a través de la membrana 
 Tiene lugar un movimiento neto de agua a través de la 
membrana celular, haciendo que la célula se hinche o que se 
contraiga 
 Osmosis: movimiento neto del agua se debea la producción de 
una diferencia de la concentración del agua 
 La ósmosis es el flujo de agua a través de una membrana 
semipermeable de una solución con baja concentración de soluto 
a una solución con alta concentración de soluto 
 El solvente es el que difunde a traves de la membrna y no los 
solutos 
 Por lo tanto a mayor concentracion de solutos exista en uno de 
los lados de la membrana, mayor cantidad de agua se movilizara 
por osmosis hacia ese lado 
 Este tipo de transporte se lleva a traves de las acuaporinas 
 
Presión osmótica 
 Cantidad de presión necesaria para detener la osmosis 
 Es la fuerza que se opone al movimiento-----concentración de solutos 
 La presión osmótica que ejercen las partículas de una solución (iones o moléculas), está 
determinada por el número de partículas por unidad e volumen del liquido 
 Es decir, las partículas grandes, que tienen una masa (m) mayor que las partículas 
pequeñas se mueven a velocidad (v) más lenta 
 Las partículas pequeñas se mueven a mayores velocidades, de modo que sus energías 
cinéticas medias (c) se determina mediante: 
𝑐 =
𝑚𝑣2
2
 
 El factor que determina l presión osmótica de una solución es la concentración de la solución en función del número de partículas no en 
función de la masa del soluto 
 La presión osmótica de la solución 1 puede calcularse mediante la ley de van’t Hoff, la cual establece que la presión osmótica depende de la 
concentración de partículas osmóticamente activas. 
a) La presión osmótica aumenta cuando la concentración del soluto se incrementa 
b) Cuanto más alta es la presión osmótica de una solución, tanto mayor es el gasto de agua que recibe 
c) Dos soluciones que tienen la misma presión osmótica efectiva son isotónicas porque no fluye agua a través de la membrana 
semipermeable que las separa 
d) Soluciones separadas por una membrana semipermeable tienen distintas presiones osmóticas efectivas 
1. Hipertónica: solución con la mayor presión osmótica efectiva 
2. Hipotónica: solución con la menor presión osmótica efectiva 
 *El agua fluye de la solución hipotónica a la solución hipertónica. 
 Presión coloidosmótica o presión oncótica: es la presión osmótica creada por proteínas (p. ej., las proteínas plasmáticas). 
Coeficiente de reflexión (σ) 
Es un número entre cero y uno que describe la facilidad con que un soluto atraviesa una membrana. 
 Si el coeficiente de reflexión es uno, la membrana es impermeable para el soluto. Por lo tanto, se retiene en la solución original, crea una 
presión osmótica y provoca un flujo de agua. La albúmina sérica (un soluto grande) tiene coeficiente de reflexión cercano a uno. 
 Si el coeficiente de reflexión es cero, la membrana es permeable para el soluto. Por lo tanto, no ejercerá ningún efecto osmótico y no 
provocará un flujo de agua. La urea (un soluto pequeño) suele tener coeficiente de reflexión cercano a cero y por lo tanto es un osmol 
ineficaz. 
 
Cálculo de la presión osmótica efectiva 
La presión osmótica efectiva es la presión osmótica (calculada mediante la ley de van’t Hoff) multiplicada por el coeficiente de reflexión. 
 Si el coeficiente de reflexión es 1, el soluto ejercerá la máxima presión osmótica efectiva. 
 Si el coeficiente de reflexión es cero, el soluto no ejercerá ninguna presión osmótica. 
 
Osmolalidad 
 Osmol: expresa la concentración de una solución en función del 
número de partículas en vez de gramos 
 Es el peso molecular-gramo de un soluto osmóticamente activo 
 Una solución que tienen 1 Osmol de solución disuelto por cada 
kilogramo de agua tiene una Osmolalidad de 1 osmol por 
kilogramo, y una solución que tiene 1/1000 osmoles disueltos 
por kilogramo, tiene la osmolalida de 1mosmol por kilogramo 
 La Osmolalidad de los líquidos extracelular e intracelular es de 
aproximadamente 300 osmol por kilogramo de agua 
 
Osmolaridad 
 Concentración osmolar expresada en osmoles por litro de solución en ligar de osmoles por kilogramo de agua 
 Concentración de partículas osmóticamente activas en una solución. 
 Puede cuantificarse a través de la depresión del punto de congelación. 
 
Potenciales de membrana y potenciales de acción 
 Las células mas representativas que se han estudiado en función de su 
potencial de acción son las nerviosas y musculares, pues la respuesta 
radica en que los impulsos electroquímicos que generan en su membrana 
producen y desencadenan una serie de fenómenos muy interesantes entre 
ellas la de transmitir información 
Potencial de acción 
 Es la transmisión de un impulso a través de la membrana (que se puede 
encontrar en reposo o excitable) cambiando las concentraciones de los 
iones de los compartimentos extra e intracelular, regulando sus 
necesidades fisiológicas 
Utilidad 
 Transmisión de información 
 Es comúnmente conocido como impulso nervioso 
 Genera impulsos rítmicos que ayudan en la clínica (en el caso del 
musculo cardiaco) 
 
 
Potenciales en espiga: son tipos del sistema nervioso, su duración es de aproximadamente de 0.4mseg y lo denominamos impulso nervioso 
Potenciales en meseta: la membrana no se repolariza inmediatamente tras la despolarización. Es típico de las células cardiacas, donde la meseta llega 
a durar entre 3 y 4 décimas de segundo, produciendo la contracción del corazón durante todo este periodo 
Potenciales rítmicos: descargas repetitivas de potencial de acción sin necesidad de estímulo que generan el latido cardiaco, los movimientos 
peristálticos o el ritmo respiratorio 
 
 
 
 
 
Potencial de membrana 
Def. Es una diferencia del potencial entre el interior (que por lo regular contiene una carga negativa) y el exterior (que posee una carga positiva), 
generando un cambio considerable en el voltaje (-30 a -90) 
 
Distribución de los iones a través de la membrana 
 Los iones difusibles más importantes en el mantenimiento del potencial de membrana son el sodio, potasio y cloruro 
 Estos iones son bombeados activamente ya sea de forma intra o extracelular, con la finalidad de mantener en equilibrio las concentraciones 
 Como bien sabemos existen canales (es decir proteínas transportadoras), que permiten la permeabilidad de la membrana 
llegada de un estimulo a la membrana que estaba en reposo
Permeabilidad de la membrana a los iones SODIO----
despolarización 
al difundir una gran cantidad de iones + hace que el 
potencial aumente positivamente
Los canales de sodio empiezan a cerrarse mientras que los 
de potasio se habren lentamente--Repolarización
Restablecimiento de los valores de sodio y cesa el potasio 
generando una hiperpolarización 
 
El equilibrio de Gibbs Donnan 
 Es el equilibrio que se produce entre los iones que puede 
atravesar la membrana y los que no son capaces de hacerlo 
 Las composiciones en el equilibrio se ven determinadas tanto 
por las concentraciones de los iones como por sus cargas 
 El movimiento de iones difusibles hacia el interior o exterior 
de la membrana obedece a un gradiente de concentración y al 
efecto de la atracción de las cargas 
Tiene 3 factores: 
1. Volumen y presión: bomba sodio potasio 
2. Ecuación de Nernst 
3. Desplazamiento de las cargas eléctricas en la membrana 
Potencial de membrana 
 Producida por una diferencia de concentración en los dos lados de la membrana 
 Nos interesa la concentración de sodio y potasio 
 Esta diferencia de concentraciones es lo que nos da un equilibrio (concentración 
dada por los transportadores) 
 
Física básica de los potenciales de membrana 
Ejemplo a: la concentración de potasio es grande dentro de la membrana, pero baja por fuera 
- La membrana es permeable a los iones de potasio, pero no a ningún otro ion 
- A medida que transportan cargas eléctricas positivas hacia el exterior se genera electronegatividad en el 
interior (debido a losiones negativos que permanecen detrás y no difunden hacia fuera con el potasio) 
- En 1ms la diferencia de potencial entre el interior y el exterior lo suficientemente grande como para 
bloquear la difusión neta de potasio hacia el exterior 
- En la fibra nerviosa normal la diferencia de potencial necesaria es 94mV, con negatividad en el interior 
de la membrana de la fibra 
- + extracelular y – intracelular 
Ejemplo b: la difusión de iones de sodio de carga positiva hacia el interior, crea un potencial con negatividad en 
el exterior y positividad en el interior 
- Cuando el potencial de membrana esta lo suficiente elevado en milisegundos bloquea la difusión neta 
de iones de sodio hacia el interior 
- La fibra nerviosa normal es de 61mV positivos en el interior de la fibra 
- - extracelular y + intracelular 
La diferencia de concentraciones iones a través de una membrana puede crear un potencial de membrana 
La diferencia de potencial entre el interior y el exterior denominado potencial de difusión bloquea la entrada o 
salida de un determinado ion 
 
¿Quiénes actúan para formar in potencial de acción en reposo? -90 
1. Permeabilidad al potasio (Al salir este ion aumenta la positividad al exterior) 
2. Bomba sodio potasio (adiciona una parte de positividad) 
3. Aniones indifusibles (iones que no salen de la célula y permite la electronegatividad de la membrana) 
 
Relación del potencial de difusión con la diferencia de concentración: potencial de Nernts 
- Definición: potencial de membrana que se opone exactamente a la difusión neta de un ion particular a través de la membrana 
- Importancia: determina el equilibrio de los iones en ambos lados de la membrana 
- La magnitud viene determinada por el consciente de las concentraciones de ese ion en los 2 lados de la membrana 
- Cuando mayor es el cociente, mayor es la tendencia del ion a difundir en una dirección y mayor será la potencia de Nernst para impedir la 
difusión neta adicional 
 
POTENCIAL DE NERNST 
LEC LIC 
Na + 142 mEq/L 10 mEq/L 
K+ 4 mEq/L 140 mEq/L 
a) Las partículas que atraviesan la membrana plasmática son moléculas con carga 
eléctrica 
b) Para poder determinar el grado de difusión que tiene un ion determinado según su 
carga se emplea la ecuación de Nernst 
c) La ecuación de Nernst considera el gradiente de concentración y la carga eléctrica 
 
Ecuación de Nernst 
 Cualquier ion a temperatura corporal (37°C) 
 FEM: fuerza electromotriz 
 Z: carga eléctrica del ion 
 Potencial del líquido extracelular está a 0 
 El signo del potencial es positivo si e ion que va del interior 
hacia el exterior es negativo 
 El signo del potencial es negativo si el ion que va del 
interior hacia el exterior 
𝐹𝐸𝑀 (𝑚𝑖𝑙𝑖𝑣𝑜𝑙𝑡𝑖𝑜𝑠) = ±
61
𝑧
𝑥𝑙𝑜𝑔
𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟
2𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑒𝑥𝑡𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟 
 
 
¿PARA QUÉ ME SIRVE CONOCER EL POTENCIAL DE EQUILIBRIO DE ESTOS IONES? 
1. Porque los potenciales de equilibrio 
2. Son quienes determinan el potencial de la membrana 
 
 
 Si empleamos la ecuación de Nernst, lograríamos un equilibrio en las concentraciones de los iones, en particular del sodio y el potasio 
 El ion potasio tiende a salir debido a que supotencial de equilibrio es más negativo que el de reposo (-90m) 
 El sodio esta muy alejado del equilibrio (-64mV) 
 Por lo tanto, cuanto mayor sea la diferencia entre el potencial real (valor de las concentraciones de los iones en los compartimentosextra e 
intracelular) y el del equilibrio (ecuación de Nerst), mayor será la fuerza neta que tienda a desplazarlo 
 
Permeabilidad de la membrana a varios iones ecuación de Goldman 
 Uso de la ecuación: se emplea para calcular el potencial 
de difusión cuando la membrana es permeable a varios 
iones diferentes 
 
Ecuación de Goldman 
 Se utiliza para calcular el potencial de difusión cuando la 
membrana es permeable a varios iones diferentes 
 Da el potencial de membrana calculado en el interior de la 
membrana cuando participan 2 iones positivos univalentes 
(sodio y potasio) y un ion negativo univalente (cloruro) 
 Cuando una membrana es permeable a varios iones 
diferentes, el potencial de difusión que se genera depende 
de 3 factores 
1. La polaridad de la carga eléctrica de cada uno de 
los iones / la distribución de las cargas eléctricas 
de cada uno de los iones 
2. La permeabilidad de la membrana (P) a cada un 
de los iones 
3. La concentración ( C ) de los respectivos iones en 
el interior ( i ) y en el exterior (e) de la membrana 
 
¿Se puede estimar el potencial de membrana en reposo teniendo en cuenta los potenciales del sodio, potasio y cloruro a la vez? 
a) A mayor permeabilidad de la membrana en reposo al ion, mayor será el flujo de entrada de sus cargas eléctricas 
b) Por lo tanto a mayor flujo de entrada de un ion en particular, a través de la membrana, mayor será la capacidad de ese ion para llevar acabo 
el potencial de acción hacia su equilibrio 
 
Características de la ecuación de Goldman: Es la ecuación que ayuda a calcular el potencial de membrana 
en reposo 
1. Los iones sodio, potasio, cloruro y calcio son los iones más importantes que participan en la 
generación de los potenciales de membrana en las fibras nerviosas y musculares 
2. El voltaje que es generado por las cargas de los iones es directamente proporcional a la 
permeabilidad de la membrana para ese ion en particular 
3. El gradiente de concentración de las cargas positivas del ion desde el interior de la membrana 
hacia el exterior causa electronegatividad dentro de la membrana 
4. Considera los iones más importantes en ambos espacios (sodio, potasio y cloro) 
 
 
ENTENDAMOS PUES QUÉ LE SUCEDE A LA MEMBRANA EN REPOSO 
 
 
Potencial de membrana en reposo estudio de la fibra nerviosa 
Hiperpotasemia
Disminuye el potencial 
de membrana en reposo
Disminuye la 
excitabilidad celular
Hipopotasemia
Aumenta el potencial de 
membrana en reposo
Aumenta la excitabilidad 
celular
Parámetro Valor 
pNa (permeabilidad 
membranal al sodio) 
0.01 
pK (permeabilidad 
membranal al potasio) 
1 
pCl (permeabilidad 
membranal al cloro) 
0.1 
 
Potencial de membrana en reposo de las neuronas 
 Es de -70mV : en el interior de la fibra es 70mV más negativo que el potencial del líquido extracelular que está en el exterior de la fibra 
 
Transporte activo de los iones sodio y potasio a través de la membrana: la bomba sodio potasio 
 Todas las membranas celulares tienen una bomba NA+-k, que transporta continuamente: 
- Iones sodio hacia el exterior 
- Iones potasio hacia el interior 
 Es una bomba eletrógena: porque se bombean más cargas positivas hacia el exterior (3iones de Na + hacia el exterior por cada 2 iones K+ 
hacia el interior), dejando un déficit de iones positivos en el interior, generando un potencial negativo en el interior de la membrana 
 
Fuga de potasio y sodio a través de la membrana nerviosa 
 Una proteína de canal (dominio de poros en tándem, canal de potasio o canal de fuga de potasio) en la membrana nerviosa puede hacer 
que se escapen iones de potasio (incluso de sodio) 
 Puede ser clave para determinar el nivel de potencial de membrana en reposo normal 
 
Origen del potencial de membrana en reposo normal: los factores que establecen el potencial de membrana en reposo normal de -90mV son: 
1. Contribución del potencial de difusión de potasio 
En la imagen la membrana tiene como único movimiento de iones a 
través de la membrana la difusión de iones de potasio 
- Al tener un elevado cociente de los iones potasio entre el 
interior y el exterior (35/1) el potencial de Nernst es de -
94 (el log de 35 es de 1.54 y 1.54 multiplicado por -
61mV es -94Mv) 
- El potencial de reposo en el interior es de -94mV 
 
2. Contribución de la difusión de sodio a través de la membrana 
nerviosa 
En la imagen se muestra la adición de una ligera permeabilidadde la 
membrana a través de los canales de K+-Na+ 
- Cociente de iones de sodio es de 0-1y da un potencial de 
Nernst de +61mV y el potencial de Nernst para la 
difusión del potasio es de -94mV 
- Usando la ecuación de Goldman si la membrana es muy 
permeable al potasio y ligeramente al sodio, la difusión del 
potasio contribuye más teniendo un potencial en el interior 
de la membrana de -86mV 
- Es 100 veces mayor Una fibra nerviosa normal tiene la 
permeabilidad del potasio que la del sodio 
 
3. Contribución de la bomba de NA+-K, es electrogénica 
La bomba NA+-K+ proporciona una contribución adicional al 
potencial en reposo 
- Quiere decir que contribuye a que la membrana sea 
negativa en reposo 
- 3 iones de sodio hacia el exterior por cada 2 de potasio 
hacia el interior 
- Como se bombean más iones de sodio hacia el exterior que 
iones de potasio hacia el interior da lugar a una perdida 
continua de cargas positivas en el interior de la membrana 
(-4mV) 
- El potencial de membrana cuando actúan todos estos 
mecanismos a la vez es de -90Mv 
Los potenciales de difusión aislados que producen la difusión del 
sodio y del potasio tiene un potencial de membrana de – 86mV (casi 
todo determinado por la difusión del potasio), además se generan -
4mV por la bomba NA-K generaendo un potencial neto de la 
membrana de -90mv 
 
Potencial de acción 
Es un fenómeno dinámico que explica como varia el potencial de la membrana en función del tiempo 
 La permeabilidad de la membrana depende del número de canales (si están abiertos o cerrados) y de las cargas 
 La apertura de los canales puede estar regulada por cambios de voltaje o por unión de un ligando 
 Cuando los canales se abren, los iones se mueven buceando su potencial de equilibrio 
 
Fases del potencial de acción 
Fase de reposo 
 Es el potencial de membrana antes del comienzo del potencial de acción 
 La membrana esta polarizada 
 -90mV 
 Activación de canales iónicos 
- Poro permeable= Na+ se mueve en función de su gradiente de concentración (entra) 
- Canal de Na+ abierto 
- Cuando el canal se pliega sobre si mismo se obstruye el poro por lo cual el Na+ no 
puede entrar= Canal de Na+- cerrado 
- Lo mismo pasa con el canal de K+ (sale) 
 
Fase de despolarización 
 Cuando se da un estímulo químico, mecánico, eléctrico; la membrana se hace muy permeable 
a iones de Na+ lo que hace que entre a la célula (un gran número de iones sodio de carga 
positiva difunden al interior del axón) 
 Se abre el poro y entra Na+ en función de su gradiente de concentración de afuera hacia 
adentro 
 Si entra el interior se empieza a tornar más positivo con respecto al exterior eso explica que 
en el grafico empiece a subir a +30 
 El potencial aumenta rápidamente en dirección positiva (despolarización) 
 En fibras nerviosas grandes el gran exceso de iones sodio hace que se sobreexcite más allá 
del 0 y se haga algo positivo 
 Los canales de Na+ comienzan a cerrarse 
 Los canales de K+ abren y se menciona que se restablece el potencial de membrana en 
reposo 
Fase de repolarización 
 Los canales de comienza a cerrarse y los canales de potasio comienza se abren más de lo normal 
 La rápida difusión de iones potasio haca el exterior restablece el potencial de membrana en reposo negativo normal (repolarización) 
 
Orígenes del potencial de acción (2) 
Llegada de 
un estimulo 
 El estímulo que llega a la célula puede ser eléctrico o químico 
 Ejem. Cuando una persona se encuentra parada por más de 2 hrs el cerebro recibe una señal eléctrica que proviene de la parte 
baja del cuerpo que indica el cansancio en los pies y como consecuencia de ello falta del riego sanguíneo en los pies 
Canales de 
sodio 
activados 
 Aumento del potencial, tornándose más negativo 
 Esto genera que se empiecen a abrir los canales de sodio activados por voltaje: permitiendo la entrada de iones sodio a la fibra 
nerviosa 
 Se mantiene gracias a la retroalimentación positiva: gracias a su círculo vicioso general que se abran los canales de sodio 
 
 
 
 
 
Potencial de acción nervioso 
 Las señales nerviosas (las cuales se dan por medio de sinapsis) se 
transmiten mediante potenciales de acción 
 Los potenciales de acción son cambios rápidos del potencial de 
membrana que se extienden rápidamente 
 
Provocando un potencial de acción: 
 Cambio rápido del potencial de membrana que se propaga 
rápidamente a lo largo y ancho de la célula 
 La capacidad de generar estos potenciales de acción depende en la 
última instancia de los canales 
- Comienza con un cambio súbito desde el potencial de membrana 
negativo hasta un potencial positivo y termina con un cambio casi 
igual de rápido hacia el potencial negativo 
- Para conducir una señal nerviosa el potencial de acción se desplaza 
por toda la fibra nerviosa 
 
TERMINOLOGÍA EN POTENCIAL DE ACCIÓN 
 
CAMBIOS EN LA PERMEABILIDAD IÓNICA DURANTE EL POTENCIAL DE ACCIÓN 
 
¿cómo hacemos que la célula llegue al umbral? Por la apertura de canales dependientes de ligando (neurotransmisores) 
 
•Es el potencial eléctrico que tiene una membrana plasmática cuando no hay potencial de acción. Usualmente tiene un
valor de -90 mV.
Potencial en reposo
•Es el término que se emplea para referirse a que el potencial de membrana se vuelve menos negativo, es decir, se vuelve
positivo. En la mayoría de las células representa activación.
Despolarización
•Es el término que se emplea para referirse a que el potencial de membrana se vuelve más negativo. En la mayoría de las
células representa inactivación.
Hiperpolarización
•Es el término que se emplea para referirse al retorno del potencial de membrana al reposo después de haber pasado por
una despolarización.
Repolarización
•Hace referencia al valor del potencial de membrana en el que ocurre la apertura de canales de sodio dependientes de voltaje.
Umbral
Canales dependientes de ligando
Receptores ionotrópicos
Son aquellos que abren canales 
directamente
Receptores 
metabotrópicos
Son aquellos que abren canales por medio 
de proteínas G
Reposo Despolarización Repolarización
Alta permeabilidad a potasio Alta permeabilidad al sodio Alta permeabilidad a potasio
Canales de sodio y potasio activados por el voltaje 
 Los componentes importantes para la producción tanto de la despolarización 
como la repolarizacion de la membrana durante el potencial de acción son: 
a) Canal de sodio activado 
b) Canal de potasio activado 
 
 
 
 
 
 
Propagación del potencial de acción 
 El potencial de acción se produce en cualquier punto de una 
membrana excitable 
a) Fibra nerviosa en reposo 
b) Excitación de la fibra nerviosa en su porción media 
- Las fechas muestran un circuito local 
- Es decir hay un intercambio en las cargas, generando un aumento en 
el voltaje 
E y d) producción de la propagación del potencial a lo largo de toda la fibra 
 La permeabilidad de la membrana depende del número de canales (si 
están abiertos o cerrados) y de las cargas 
 La apertura de los canales puede estar regulada por cambios de voltaje o por unión de un ligando 
 Cuando los canales se abren, los iones se mueven buscando su potencial de equilibrio 
 Provocando un potencial de acción: 
 Cambio rápido del potencial de membrana que se propaga a lo largo y ancho de célula se propaga lo largo y ancho de la célula 
 A capacidad de generar estos potenciales de acción depende en última instancia de los canal 
 
Canal de sodio activado por el voltaje: activación e inactivación del canal 
2 compuertas: 
1. Cerca del exterior (compuerta de activación) 
2. Cerca del interior (compuerta de inactivación) 
En la imagen se muestra como se ve la membrana en reposo normal (-90mV) 
1. Activación del canal de sodio 
 Cuando el potencial de membrana se hace menos negativo que 
durante el estado de reposo de -90mV hacia 0 (-70-50Mv) 
 Produce un cambio súbito en la activaciónde la compuerta 
 Se lama estado inactivo y los iones de sodio pueden atravesar el 
canal al aumentar la permeabilidad 
2. Inactivación del canal de sodio 
 El aumento de voltaje que abre la compuerta de activación cierra 
milésimas de segundo después la compuerta de inactivación 
 Después de que permaneció abierto el canal por diezmilésimas de 
segundo y se cierra, los iones de sodio ya no pueden pasar al interior 
de la membrana 
 La compuerta de inactivación no se abre hasta que el potencial de 
membrana se normaliza a casi calores de reposo 
 
Canales 
Sodio activado 
por voltaje
Se produce un cambio 
conformacional en el canal, al 
momento de activarse
ya que posee 2 
compuertas 
se da por 
aumento del 
potencial, 
tornándose más 
negativo
de -90 a -65 
mV
genera un ciclo
Potasio 
activado por 
voltaje 
aumenta el potencial 
de embrana de -90 a 0
este aumento 
permite la 
difusión de 
potasio hacia 
afuera
ESTADOS DEL CANAL DE SODIO DEPENDIENTE DE VOLTAJE 
 
Contribución e importancia de los iones sodio y potasio en el potencial de acción 
a) Como se mencionó antes los iones sodio y potasio son los más importantes en la generación del potencial 
b) Gracias al transporte activo del sodio y el potasio generan una bomba, denominada bomba electrógena 
c) Es llamada bomba electrógena debido a que se bombean más cargas positivas hacia el exterior que hacia el interior, dejando un déficit neto 
de iones positivos en el interior 
d) Su función radica en mantener el volumen celular, gracias a ello la célula no explota o encoge 
 
Canal de potasio activado por el voltaje y su activación 
Durante el estado de reposo la compuerta del canal de potasio está cerrada 
(impide que los iones de potasio pasen a través de este canal hacia el exterior) 
 Cuando el potencial de membrana aumenta de -90mV a 0, produce 
la apertura y permite el aumento de la difusión de potasio hacia 
afuera a través del cana 
 Cuando se abre, comienza a cerrarse los canales de sodio 
 La disminución de entrada e sodio y el aumentado salida de potasio 
acelera el proceso de repolarización (ayuda a la recuperación 
completa del potencial de membrana en reposo) 
 
Características del potencial de acción 
Dirección La propagación del potencial de acción en la membrana excitable, no se da únicamente en una dirección sino en varias direcciones 
alejándose del estímulo inicial 
Principio del 
todo o nada 
El potencial de acción se lleva acabo siempre y cuando las condiciones sean las adecuadas, sino lo son, no viajan en absoluto 
Ritmicidad Todo potencial de acción es rítmico, ejemplo de ello es el potencial de acción del musculo cardiaco, el cual en clínica nos ayuda a 
detectar la normalidad del corazón o sus diversas patologías 
Fatiga Todo potencial de acción llega a un punto climax o máximo, el cual indica que debe de recuperarse antes de poder seguir 
transmitiendo dicho potencial de activación 
 
PERIODO REFRACTARIO 
• Es el periodo de tiempo en el cual una célula no puede generar un potencial de acción a pesar de que se utilicen estímulos supraumbrales. 
• Debido a este periodo, se dice que el potencial de acción sigue una regla de todo o nada. 
• Está dado por los canales de sodio dependientes de voltaje 
 
 
 
•En este momento la puerta de activación está cerrada y la puerta de inactivación está abierta.
•Está en este estado en valores debajo del umbral.
Cerrado
•En este momento la puerta de activación y la de inactivación están abiertas.
•El canal pasa a este estado cuando la célula se despolariza.
Activo
•En este momento la puerta de activación está abierta y la puerta de inactivación está cerrada.
•El canal pasa a este estado cuando la célula se despolariza.
Inactivo
•Canales de Na+inactivos 
•No se puede producir un potencial de acción 
•Periodo refractario de una fibra nerviosa mielinizada = 1/2500s
Periodo refractario absoluto 
•Se puede dar en alguna parte de la fase de repolarización 
•los canales de Na+ se encuentran nuevamente activos 
Periodo refractario relativo
Participacion de otros iones en la generacion del potencial de acción 
 
 
 
 
1. Iones con carga negativa (aniones) no difusibles en el interior 
del axón nervioso 
 En el interior del axón hay muchos aniones que no 
pueden atravesar los canales de membrana (aniones de 
las moléculas proteicas, compuestos de fosfato 
orgánico y de sulfato) 
 Cualquier déficit de iones positivos en el interior deja 
un exceso de estos aniones y son responsables de la 
carga negativa en el interior de la fibra cuando hay un 
déficit de iones positivas 
2. Iones de calcio 
 Casi todas las membranas de las células tienen una 
bomba de calcio similar a la de sodio 
 El calcio ayuda al sodio (o actúa en su lugar) para 
producir la mayor parte del potencial de acción 
 Transporta iones de calcio del interior hacia el exterior 
(o hacia el interior del retículo endogámico de la 
célula) 
 Concentración celular interna de iones calcio 10 ala -
7 mola 
 
3. Canales de calcio activado por voltaje 
 Ya que la concentración es mayor en el medio 
extracelular que en el intracelular, la gradiente de 
difusión y fuerza motriz electroquímica para el flujo 
de iones calcio a las células es mayor 
 Cuando el canal se abre como respuesta a un estímulo, 
los iones de calcio fluyen al interior de la célula 
 Función: contribuye a la fase de despolarización en ek 
potencial de acción 
 La activación es lenta (canales lentos) 
 Hay abundantes canales en el musculo cardiaco como 
en los leiomiocitos (donde en algunos tipos de 
músculos hay pocos canales rápidos de sodio) 
 
Aumento de la permeabilidad de los canales de sodio cuando hay déficit de iones calcio 
Cuando hay un déficit de iones calcio, los canales de sodio se activan 
- La fibra nerviosa se hace muy excitable 
- Si menos del 50% de la concentración de calcio disminuye puede producir en algunos nervios periféricos una tetania muscular (aumento 
de la excitabilidad de los nervios, espasmos musculares dolorosos, temblores o contracciones musculares intermitentes, provocados por la 
disminución del calcio en sangre (hipocalcemia), hipomagnetismo o por alcalosis tanto metabólica como respiratoria, que en ocasiones 
puede ser mortal por la contracción tetánica de los músculos respiratorios) 
- ¿Cómo afecta los canales de sodio? 
a) Los iones se unen a la superficie externa de las proteínas del canal de sodio 
b) Altera el estado eléctrico de la propia proteína 
c) Modifican el nivel de voltaje necesario para abrir la compuerta de sodio 
Tetania muscular 
 Son espsmos musculares (calambre) 
 Causa: disminucion de los valores de calcio(hipocalcemia) o patologias relacionadas con la paratiroides 
 Signos: contraccion distal en el brazo al tomar la presion arterial, signo de Chvosteck y espasmos en el cuerpo 
 
 
 
 
 
 
 
1. Las membranas de todas las células del cuerpo tiene una bomba de calcio que coopera con el sodio 
2. También existen canales activados por voltaje de calcio se le conoce también como canales lentos, ya que su 
función radica en generar una despolarización más larga 
3. Esto forma gráficamente una meseta que es característica del potencial de acción cardiaco 
Contracción del musculo esquelético 
La 
Fisiología muscular 
 Aproximadamente el 40% del cuerpo es músculo 
esquelético, y tal vez otro 10% es músculo liso y cardíaco 
 Todos los músculos esqueléticos están formados por fibras 
cuyo diámetro varían entre 10 y 80mm 
 
Tejido muscular: genera la fuerza necesaria para movilizar las 
estructuras corporales 
a) Estriado esquelético: fibras largas cilíndricas estriadas con 
múltiples núcleos periféricos, control voluntario (SNC) 
o Localización: huesos y tendones 
o Función: movimientos, postura, producción de 
calor y protección 
b) Cardiaco 
c) Liso 
 
Músculo se componen de: 
 Fascículos musculares 
 Fibrasmusculares 
 Miofibrillas (estriaciones y bandas) 
 
Fibras del músculo esquelético 
 Están formados por numerosas fibras cuyo diámetro varía 
entre 10 y 80um. 
 Cada una de estas fibras está formada por subunidades 
cada vez más pequeñas. 
 Todas las fibras habitualmente están inervadas sólo por una 
terminación nerviosa, que está localizada cerca del punto 
medio de la misma 
 
 
 
Sarcolema 
 Es una fina membrana que envuelve a una fibra musculo 
esquelética. 
 Está formado por una membrana celular verdadera, 
denominada membrana plasmática, y una cubierta externa 
formada por una capa delgada de material polisacárido que 
contiene numerosas fibrillas delgadas de material 
polisacárido que contiene numerosas fibrillas delgadas de 
colágeno 
 
Miofibrillas 
 Formadas por filamentos de actina y miosina. 
 Cada miofibrilla está formada por aproximadamente 1.500 
filamentos de miosina y 3.000 filamentos de actina 
adyacentes entre sí, que son grandes moléculas proteicas 
polimerizadas responsables de la contracción muscular real. 
 Responsables de la contracción muscular real 
 Los filamentos gruesos de los diagramas son miosina y los 
filamentos delgados son actina. 
 Los filamentos de miosina y de actina se interdigital 
parcialmente y de esta manera hacen que las miofibrillas 
tengan bandas claras y oscuras alternas 
 
 Las bandas claras contienen sólo filamentos de actina y se 
denominan bandas I porque son isótropas a la luz 
polarizada. 
 Las bandas oscuras contienen filamentos de miosina y se 
denominan bandas A porque son anisótropas a la luz 
polarizada 
 
Sarcómera 
 Es la unidad funcional del músculo estriado esquelético 
 Se forma por la organización de los filamentos presentes en 
la célula muscular (miofilamentos) 
 
Filamentos delgados 
 
Actina  Tiene un sitio activo que se une a miosina 
 Su sitio activo está bloqueado por el complejo 
troponina – tropomiosina 
Tropomiosina  Son proteínas helicoidales localizadas entre la actina 
 Inhiben al sitio activo de la actinajunto a troponina 
Troponina  Troponina T (TnT): se une a tropomiosina 
 Troponina I (TnI): bloquea el sitio activo de la 
actina 
 Troponina C (TnC): se une al cacio 
 
Filamentos gruesos 
 Compuestos por miosina 
 Cada miosina esta formada por 2 cadenas pesadas y 4 cadenas ligeras 
 Lamiosina esta formada por cabezas que se unen al sitio activo de la 
actina 
 En la cabeza tiene actividad ATPasa 
 
 
 
Miofilamentos 
 
 
Puentes cruzados 
 Pequeñas proyecciones que se originan en los lados de los filamentos de la miosina 
 La interaccion entre estos puentes cruzados y los filamentos de actina produce la 
contracción 
Disco Z 
 Los extremos de los filamentos de actina están unidos al disco Z 
 Esta formado por proteínas filamentosas 
 Atraviesa las miofibrillas 
 También pasa desde unas miofibrillas a otras, uniéndolas entre sí a lo largo de la longitud de la fibra muscular 
 La porción de la miofibrilla que está entre dos discos Z sucesivos se denomina sarcómero. 
 
Las moléculas filamentosas de titina mantienen en su lugar los filamentos de miosina y actina. 
Titina 
 Cada molécula de titina tiene un peso molecular de 3 
millones 
 Mantiene la relación de yuxtaposición entre los 
filamentos de miosina y de actina 
 Estas moléculas elásticas de titina actúan como 
armazón que mantiene en su posición los filamentos 
de miosina y de actina, de modo que funcione la 
maquinaria contráctil del sarcómero. 
 
 Es una de las mayores moléculas proteicas del cuerpo 
 Como es filamentosa, es muy elástica 
 Actúa como molde para la formación inicial de 
porciones de los filamentos contráctiles del 
sarcómero, especialmente los filamentos de miosina 
 Uno de sus extremos está unido al disco Z para actuar 
a modo de muelle y el otro extremo la une al grueso 
filamento de miosina 
 
El sarcoplasma es el fluido intracelular entre las miofibrillas 
 Los espacios entre las miofibrillas están llenos de un líquido intracelular 
 Contiene grandes cantidades de potasio, magnesio y fosfato, además de múltiples enzimas proteicas, mitocondriales 
 
Sarcoplasma 
 Contiene grandes cantidades de potasio, magnesio y fosfato, además de múltiples enzimas proteicas. 
 También hay muchas mitocondrias que están dispuestas paralelas a las miofibrillas 
 
Retículo sarcoplásmico 
 Es un retículo endoplásmico especializado de músculo esquelético. 
 Los tipos de fibras musculares de contracción rápida tienen retículos sarcoplásmicos 
especialmente extensos. 
 Regula el almacenamiento, liberación y la recaptacion de calcio, para controlar la 
contracción muscular 
 
FUNCIÓN DEL CALCIO EN LA CONTRACCIÓN MUSCULAR 
a) El calcio liberado por el retículo sarcoplásmico se une a la troponina 
b) Al unirse el calcio a la troponina, se descubren los sitios activos de la actina 
 
 
1. Disco Z (ancla los filamentos delgados) 
2. Filamento delgado (actina y proteínas asociadas) 
3. Filamento grueso (miosina y proteínas relacionadas) 
4. Titina (limita el estiramiento sarcomérico) 
Toda la fibra muscular tiene 
bandas claras y oscuras, al 
igual que las miofibril las 
individuales. Estas bandas dan 
al músculo esquelético y 
cardíaco su aspecto estriado. 
 
Mecanismo general de la contracción muscular 
 
El inicio y la ejecución de la contracción muscular se producen en las siguientes etapas secuenciales: 
1. Descarga de la neurona motora: un potencial de acción viaja a lo largo de una fibra motora hasta sus terminales sobre las fibras 
musculares. 
2. Liberación de transmisor ACH en placa motora termina: En cada terminal, el nervio secreta una pequeña cantidad de la sustancia 
neurotransmisora acetilcolina. 
3. Unión de la ACH con receptor nicotínico para acetilcolina: La acetilcolina actúa en una zona local de la membrana de la fibra 
muscular para abrir múltiples canales de cationes «activados por acetilcolina» a través de moléculas proteicas que flotan en la 
membrana. 
4. Aumento en la conductancia de Na+ y K+ en membrana de la placa termina: La apertura de los canales activados por acetilcolina 
permite que grandes cantidades de iones sodio difundan hacia el interior de la membrana de la fibra muscular. Esto provoca 
una despolarización local que, a su vez, conduce a la apertura de los canales de sodio activados por voltaje. Esto inicia un 
potencial de acción en la membrana. 
5. Generación del potencial en la placa terminal: El potencial de acción viaja a lo largo de la membrana de la fibra muscular de la 
misma manera que los potenciales de acción viajan a lo largo de las membranas de las fibras nerviosas. 
6. Generación del potencial de acción en fibras musculares: El potencial de acción despolariza la membrana muscular, y buena 
parte de la electricidad del potencial de acción fluye a través del centro de la fibra muscular, donde hace que el retículo 
sarcoplásmico libere grandes cantidades de iones calcio que se han almacenado en el interior de este retículo. 
7. Extensión de despolarización al interior y a lo largo de los túbulos T: Los iones calcio inician fuerzas de atracción entre los 
filamentos de actina y miosina, haciendo que se deslicen unos sobre otros en sentido longitudinal, lo que constituye el proceso 
contráctil. 
8. Libreacion de CA+ de las cisternas terminales del retículo sarcoplasmico y difusión de filamentos grueso y delgados: Después 
de una fracción de segundo los iones calcio son bombeados de nuevo hacia el retículo sarcoplásmico por una bomba de Ca++ 
de la membrana y permanecen almacenados en el retículo hasta que llega un nuevo potencial de acción muscular; esta retirada 
de los iones calcio desde las miofibrillas hace que cese la contracción muscular 
9. Unión de Ca+ Co la troponina C, descubrimientos de los sitios de unión para la miosina en la actina 
10. Formación de enlaces cruzados entre la actina y miosina, y deslizamiento