membrana flv
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MEMBRANAS CELULARES
Fabiola León VelardeLab. de Transporte de Oxígeno
Dpto. Cs Biológicas y FisiológicasFacultad de Ciencias y Filosofía
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INTRACELULAR VS EXTRACELULAREXTRACELULARContiene principalmente iones Na+, Cl- y bicarbonato, nutrientes como, glucosa, ácidos grasos y aminoácidos.
INTRACELULAR Contiene principalmente iones K, Mg, PO4.
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No electrolitos
COMPOSICIÓN DEL PLASMA Plasma Líq. Intersticial Célula
H2CO3
Na+
152
HCO3-
27
Cl –
113
HPO3-2
4
Mg+2
3
Ca+2
5
K+
5Ác. Org.
6
Prot –
16
H2CO3
HCO3-
K+
157 PO4-3
152
Mg+2
26
Na+
14 Prot –
74
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Homeostasis Definición: Conjunto de procesos
regulatorios que mantienen las composiciones del LIC y del LEC en estado estable.
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Membrana Celular
Características: Delgada y elástica
(7.5-10 nm grosor) Formada en mayor
proporción por proteínas y lípidos
55% proteínas 25% de fosfolípidos 13% de colesterol 4% de otros lípidos 3% de hidratos de
carbono Estructura básica,
bicapa lipídica (2 moléc. de grosor)
Parte hidrofóbica (porción ácido graso) e hidrofílica (porción fosfato)
Grandes moléculas de prot. globulares intercalándose a lo largo de la lámina lipídica.
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Membrana Celular
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Membrana Celular
PROTEINAS: Integrales (toda la membrana) canales estructurales (poros), proteínas transportadoras, bombas, receptores
Periféricas (ancladas a la sup de membrana, en la parte interna y unidas a las integrales), enzimas u otro tipo de reguladores.
Otras como parte del glucocalix y del citoesqueleto.
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Membrana Celular Carbohidratos (glucocáliz celular)
Se encuentran en forma de glucoproteínas y glucolípidos. La porción gluco, sobresale hacia el exterior de la célula.
Posee proteoglicanos (sustancias hidrocarbonadas unidas por pequeños grupos proteícos)
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Membrana Celular
Funciones de las moleculas de hidratos de carbono (glucocáliz):
Están cargadas negativamente. Punto de anclaje con otras células Actúan como receptores de
membrana, activando a los segundos mensajeros
Participan en acciones inmunitarias
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Expresión de tipos de proteínas La membrana celular expresa el
mismo tipo de proteinas en todas las células??
NO, de acuerdo a la función Neuronas: más canales de Na+ Músculo liso: menos canales de
Na+
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Cómo atraviesan la membrana las diferentes sustancias? Lipofílicas no cargadas (> coef. De Dif.): atraviezan la capa
lipídica (O2, CO2). Polares pequeñas (> coef. De Dif.):por poros intermoleculares (H2O). Hidrofílicas o polares grandes: a
través de un transportador (glu, aa) o canal (iones).
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Cuáles son los principales procesos por los que las sustancias atraviezan las membranas celulares?
Difusión simple
Difusión facilitada
Transporte activo
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Características del transporte activo Ocurre en contra del gradiente
electroquímico (t.a.) Requiere de un transportador (t.f.
y t.a.) Está limitado por la velocidad y es
saturable (t.f. y t.a.) Requiere de ATP para obtener
energía (t.a)
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Tipos de Transporte Activo PRIMARIO: requiere energía de la
hidrólisis del ATP, o de otro enlace fosfato.
SECUNDARIO: la energía deriva de la diferencia de concentración creada por transporte activo. Cotransporte Contratransporte
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Transporte activo primario Bomba de 3Na+/2K+ ATPasa:
Su inhibición (> [Na+] en el LIC) por glucósidos cardiacos aumenta la fuerza contráctil del corazón.
Bomba de Ca++ ATPasa: mantiene baja la [Ca] en el LIC (10 -7 M).
Bomba de H+/K+ ATPasa: bombea [H+] del LIC a la luz del estómago. Su inhibición reduce la [H+]
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Bomba de Na+/K+ ATPasa Se encuentra en todo tipo de célula Es una proteina integral
(transmembranaria) Transporta corriente, es electrogénica En reposo contribuye a 45% de
nuestros gastos energéticos Es responsable de las concentraciones
intra y extra celulares de Na+ y K+
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Transporte activo secundario COTRANSPORTE (glu, aa)
Na+
glu
3Na+
2K+
glu
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Transporte activo secundario CONTRATRANSPORTE (3Na+/2Ca++) fenómenos de
contracción muscular.
(Na+/H+) previene la acidificación del LIC.
Ca++
3Na+
Na+
H+
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OSMOSIS
Se refiere a la difusión simple del H2O a favor de su gradiente de concentración.
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Presión Osmótica Es la presión ejercida por las partículas en
solución. Provee el gradiente de [H2O] para la difusión de
[H2O]. P x V = R x T x m (M = C x V)
P = R x T x C C, depende de g y de g = #de partículas/mol (osm/mol)
= facilidad de un soluto para atravezar una membrana (coef. de reflexión)
=1, impermeable al soluto; =0, 100% permeable al soluto
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OSMOLARIDAD
OSM = g . C
g = número de partículas/mol (osm/mol)
C = concentración (mM/L)
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OSMOLARIDAD Una concentración de glucosa de 20
mmol/l, con un coef. de reflexión de 0.9, generará un mayor flujo de agua que una concentración de urea de 50 mmol/l, con un coef. de reflexión de 0.2 (V o F ??)
Una concentración de urea de 150 mmol/l, con un coef. de reflexión de 1, generará un mayor flujo de agua que una concentración de NaCl de 145 mmol/l, con un coef. de reflexión de 1 (V o F ??)
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OSMOLARIDAD glucosa = 20 mmol/l, coef. de reflexión =
0.9, urea = 50 mmol/l, coef. de reflexión = 0.2
glucosa=20x1.0x0.9 = 18 urea = 50x1.0x0.2 = 10
urea = 150 mmol/l, coef. de reflexión = 1, NaCl = 145 mmol/l, coef. de reflexión = 1
urea = 150x1.0x1.0 = 150NaCl= 145x2.0x1.0 = 290
El NaCl generará un mayor flujo de agua
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El flujo osmótico a través de una membrana celular disminuye si...
Disminuye la permeabilidad de la membrana a las partículas en solución
Disminuye la diferencia de concentración de las partículas a través de la membrana
Ambas son verdaderas Ninguna es verdadera
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El flujo osmótico a través de una membrana celular disminuye si...
Disminuye la permeabilidad de la membrana a las partículas en solución
Disminuye la diferencia de concentración de las partículas a través de la membrana
Ambas son verdaderas Ninguna es verdadera
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Potencial de membrana
Es la diferencia de potencial generada cuando un ión se difunde siguiendo su gradiente de concentración.
No genera cambios en la concentración del ión.
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Potencial de equilibrio
Dada una diferencia de concentración y una membrana semipermeable, se genera una diferencia de potencial (potencial de difusión).
La carga que se transporta a un lado de la membrana retarda y luego detiene la mayor difusión del ión.
El POTENCIAL DE EQUILIBRIO se opone o equilibra exactamente a la tendencia de la difusión de un ión a seguir la diferencia de concentración.
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Potencial de equilibrio
Se calcula mediante la Ecuación de NERNST
E = -2.3 RT log 10 (Ci) zF (Ce) 2.3 RT/F = cte. 60 mV a 37 oC Z = carga del ión
En el potencial de equilibrio, el flujo neto de iones a través de la membrana es cero.
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Potencial de membrana en reposo (de -50 a -90 mV)
Es la diferencia de potencial entre el exterior y el interior de la célula en reposo.
Es el potencial promedio debido a la difusión de todos los iones que pueden atravesar la membrana.
Porqué es negativo??
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Potencial de membrana en reposo Porqué es negativo??
La membrana en reposo es de 20 a 100 veces más permeable al K+ que a los otros iones.
El K+ se mueve del LIC al LEC y deja un exceso de cargas negativas hacia el lado citoplasmático de la membrana celular.
La bomba de Na+/K+ genera negatividad adicional (5 a 20%).
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Canales iónicos Son vías celulares con filtros de selectividad
y con compuertas que los ponen en estados conformacionales funcionales diferentes: REPOSO: cerrado, pero disponible para su
apertura por estímulos químicos o eléctricos. ACTIVADO: abierto, permite el paso de una
corriente iónica. INACTIVADO: cerrado, y NO disponible para su
abertura
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Cambios en el potencial de membrana. DEFINICIONES DEPOLARIZACION: el potencial cambia de -90 mV hacia O mV (menos polarizado) UMBRAL: nivel de potencial donde
suficiente depolarización ha ocurrido para generar un potencial de acción.
REPOLARIZACION: el potencial vuelve de O mV hacia -90 mV (se polariza de nuevo) HIPERPOLARIZACION: el potencial se
vuelve más negativo (se polariza) que el potencial de reposo
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Potencial de acción
+50
0
-50
-100
mV
msec0 1 2
depolarización repolarización
hiperpolarización
umbral
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Cambios de Na+ y K+ durante el potencial de acciónUn potencial de acción se refiere a la
serie de cambios de potencial DEPOLARIZACION:
Se abren las compuertas m, se activan los canales de Na+, fluye Na+ hacia el LIC
REPOLARIZACION: Se abren las compuertas n, se activan los
canales de K+, fluye K+ hacia el LEC
![Page 43: Membrana flv](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081413/54813a13b4af9fac068b45e6/html5/thumbnails/43.jpg)
Na+ K+
Filtros de selectividad
Per. Refrac.Absoluto (*)
Per. Refrac.Relativo
A
B
C
C
A
B
LEC
LIC
mh
n
COMPUERTAS
(*)
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La importancia del K+
Cambios de K+ en el LEC alteran el potencial de equilibrio y el potencial de reposo
A < K+ en el LEC, > gradiente de concentración
Un potencial de equilibrio más (-), hiperpolarización
A más (-) el potencial de equilibrio Más (-) el potencial de reposo
![Page 45: Membrana flv](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081413/54813a13b4af9fac068b45e6/html5/thumbnails/45.jpg)
La importancia del K+
Porqué una disminución del K+ en el LEC provocaría debilidad muscular?
Porque el potencial de reposo se encontraría mucho más lejos del UMBRAL, lo que retrasaría el inicio del potencial de acción.
![Page 46: Membrana flv](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081413/54813a13b4af9fac068b45e6/html5/thumbnails/46.jpg)
Porqué se activan los canales de Na+ antes de los de K+ en
respuesta al estímulo de depolarización?
![Page 47: Membrana flv](https://reader035.vdocumento.com/reader035/viewer/2022081413/54813a13b4af9fac068b45e6/html5/thumbnails/47.jpg)
Porqué se activan los canales de Na+ antes de los de K+ en respuesta al estímulo de depolarización?
Porque los canales de Na+ son más sensibles al cambio de voltaje que los canales de K+
Los canales de Na+ se activan en presencia de potenciales de membrana más negativos.
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Cómo difieren los potenciales de acción de una célula nerviosa, cardiaca y de músculo liso?