unidad 1,tema 2 fisiología
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1TEMA 2. Fisiologa celular: la clula, unidad funcional delorganismo. Membrana celular. Funciones de membrana.Potencial de membrana. Regulacin de las funcionescelulares.
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2LaclulaEslaunidadanatmicoyfuncionaldetodoservivo.
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4Dentrodelaclulasellevanacabomuchasactividadesmetablicas.
Laclulanecesitarecibirmateriales parallevaracabosusprocesosvitales.
Necesitaeliminarlosmaterialesdedesechoantesdequeseacumulenycausendao.
Laobtencindematerialesylaeliminacindedesechos,serealizanatravsdelintercambiodematerialesconelambiente.
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5 Laclulaestrodeadaporunamembrana,denominada"membranaplasmtica".
Lamembranadelimitael territoriodelaclulaycontrolaelcontenidoqumicodelaclula.
Membranacelular
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6Membranacelular Lamembranaplasmticarepresentaellmiteentreelmedioextracelularyelintracelular.
Enlacomposicinqumicadelamembranaentranaformarpartelpidos,protenasyglcidos.
Presentanunmodelodelaestructura,dondeelgruesodelamembranaesde7.5a10nanmetros.
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7Membranacelular Esunamembranafluida:debidoalmovimientodelasmolculasdefosfolpidos.
Sucomposicinesasimtrica:debidoalacomposicinlipdicadelasdosmitades.Tambincontribuyenlasprotenasyloscarbohidratos.
Presentapermeabilidadselectiva: debidoaquecontrolaelpasodesustanciasatravsdeella
Estaselectividad,dependedelanaturalezadelasmolculasqueintentenpasaratravsdeella.
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8Composicinqumica lpidos, protenas y glcidos en proporcionesaproximadas de 40%, 50% y 10%, respectivamente.
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9Lpidosdemembrana
Enlamembranaencontramos:1. fosfolpidos2. colesterol Ambostienencarcteranfiptico(hidrfiloehidrfobo).
Seubicanformandounabicapalipdica Serelacionandirectamenteconlafluidezv/srigidez.
Danasimetraalamembrana.
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LpidosdemembranaClulaseucariotaspredominan4tiposde
fosfolpidos.
Fosfatidilcolina (ext)
Esfingomielina (ext)
Fosfatidilserina (int)
Fosfatidiletanolamina (int)
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El colesterol
1. Esunesteroidequeseencuentraenunaltoporcentajeenlamembranaplasmticadelasclulasanimales.
2. Suconcentracinpuedeserhastael50%deltotaldeloslpidos.
3. Elcolesterol,alsertambinunamolcula anfiptica,presentaunaorientacinsimilaraladelos fosfolpidos:elgrupohidroxilo(polar)seorientahaciaelexteriordela bicapa yelsector hidrofbico haciaelinterior.
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Las funcionesdelcolesterol1. Inmoviliza los primeros carbonos de las
cadenas hidrocarbonadas. Esto hace a lamembrana menos deformable y menos fluida, esdecir, la estabiliza.
2. Previene que se compacten lascadenas hidrocarbonadas a bajas temperaturas,ya que evita que las colas se junten y secristalicen (adopten una estructura muycompacta).
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Fluidezdelamembrana
Dependedefactorescomo:Latemperatura,lafluidezaumentaalaumentarlatemperatura.
Lanaturalezadeloslpidos,lapresenciadelpidosinsaturadosydecadenacortafavorecenelaumentodefluidez.
Lapresenciadecolesterolendurecelasmembranas,reduciendosufluidezypermeabilidad.
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Protenasdemembrana Sonelcomponentemasnumeroso. Desempeanfuncionesespecificas. Tienemovilidadenlabicapa.Seclasificanen:1. Protenasintegrales: Estnunidasaloslpidos
ntimamente,suelenatravesarlabicapalipdica.Selesllamaprotenasdetransmembrana.
2. Protenasperifricas: Selocalizanaunladouotrodelabicapalipdicayestnunidasdbilmentealascabezaspolaresdeloslpidosdelamembranauaotrasprotenasintegralesporenlacesdehidrgeno.
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Funcionesdelasprotenasdemembrana
Transportadores. Fijacinunin. Receptores. Enzimas.
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Hidratosdecarbonodemembrana Sesitanenlasuperficieexternadelamembrana. Sonoligosacridos(glucolpidos)o(glicoprotenas). Contribuyenalaasimetra delamembrana. Constituyenlacubiertacelularoglucoclix*.
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*Funcionesdelglucoclix Proteger lasuperficiecelularcontralainteraccindeotrasprotenasextraasolesionesfsicasoqumicas.
Reconocimientocelular,yenlosprocesosderechazosdeinjertosytrasplantes.
Viscosidad alassuperficiescelulares,permitiendoeldeslizamiento declulasenmovimiento,porejemplo:lassanguneas.
Inmunitarias,porejemplo:losglbulosrojosrepresentanlosantgenospropiosdelosgrupossanguneosdelsistemasanguneoABO.
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Funcionesdemembrana1. Confierealaclulasuindividualidad,al
separarladesuentorno.2. Constituyeunabarreraconpermeabilidad
selectiva,controlandoelintercambiodesustancias.
3. Controlaelflujodeinformacinentrelasclulasysuentorno.
4. Proporcionaelmedioapropiadoparaelfuncionamientodelasprotenasdemembrana.
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Mecanismosdetransporteatravsdemembranacelular
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Mecanismosdetransporteatravsdemembrana(molculasdepequeotamao)
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DIFUSINSIMPLE:LeydeFick delaDifusin
-D . A . C
TJ =
J : Tasa neta de difusinC : Gradiente de concentracinA : rea de superficie de la membranaD : Coeficiente de difusinT : Espesor de la membrana PM
Solubilidad
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LeydeFick
A> gradientedeconcentracin>difusin.A>rea,>difusin.Acoeficientededifusiny>difusinatravsdelamembrana.
A difusin.
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Tiposdecanalesinicos
CANALESINICOS
REGULADOS
VOLTAJE LIGANDO MECNICO
DE ESCAPEO
REZUMAMIENTO
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Transportedemolculasdegrantamao.
Endocitosis: procesodecaptacindepartculasdelmedioexternomedianteunainvaginacindelamembrana enlaqueseenglobalapartculaaingerir.
Tiposdeendocitosis:1. Pinocitosis.2. Fagocitosis.
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Transportedemolculasdegrantamao.
Exocitosis.macromolculascontenidasenvesculascitoplasmticassontransportadasdesdeelinteriorcelularalmedioextracelular.
LosmaterialesquesalenpuedenserdesechososecrecionestilesllevadasalamembranacelularporelaparatodeGolgi.
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Potencialdemembrana
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Potencialdemembranadelaclula Seexpresacomoelpotencialintracelularrespectoalextracelular.
Lospotencialesdelosdistintosiones. K+ quetieneunaconcentracinintracelularmsaltayportantotiendeasalir.
Na+ yCl yCa2+ quetienenunaconcentracinmuchomsaltaenelexteriorqueenelinterior,yportantotendernaentrarenlaclula.
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Distribucindeionesintra yextracelulares
IONES INTRACELULAR EXTRACELULAR Na + 14 mM 142 mM K + 140 mM 4 mM Cl - 4 mM 120 mM HCO3 - (bicarbonato) 10 mM 25 mM H + (hidrogeniones) 100 mM 40 mM Mg 2 + 30 mM 15 mM Ca 2 + 1 mM 18 mM
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EcuacindeNerst:Sirve para calcular el potencial de equilibrio de un ionque est distribuido desigualmente a travs de unamembrana, siendo sta permeable a dicho in.
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Donde, E=potencialdeequilibrio(mV) R=constantedelosgases T=temperaturaabsoluta(Kelvin) Z=cargadelin F=constantedeFaraday [C1]y[C2]sonlasconcentracionesdelinacadaladadelamembrana
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EcuacindeNerstAlatemperaturacorporal(37C)estaecuacinpuederesumirseen
60 12
esdecir,laecuacindeNERSTconvierteladiferenciadeconcentracindeuninenvoltaje.
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Propiedadeselctricasdelasclulas Lasclulassedividenrespectoasuspropiedadeselctricasendostiposbsicos:Noexcitables. Excitables.
Lasclulasnoexcitablessonaquellasquemantienenunpotencialdemembranafijo,oquevaramuypoco.
Porelcontrariolasclulasexcitables sonaquellas,queenrespuestaadeterminadassealesoriginanunpotencialdeaccin.
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Potencialdereposo Elpotencialdemembranaenreposoesladiferenciadepotencialqueexisteatravsdelamembranadeclulasexcitables(nervio,msculo,tejidosconcapacidadsecretora),enelperiodoentrepotencialesdeaccin.
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PotencialdeAccin
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SecuenciadeacontecimientosenelPA
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