AGUA DIFUSIN TRANSPORTE etc Recordemos los conceptos centrales

AGUA, DIFUSIÓN, TRANSPORTE, etc.

Recordemos los conceptos centrales en fisiología • Relación estructura-función • Niveles de organización • Teoría general de sistemas • Cibernética

Recordemos los conceptos centrales en fisiología • HOMEOSTASIS

Recordemos los conceptos centrales en fisiología Claude Bernard: Fixité du milieu interieur There will come a day when physiologists, poets, and philosophers will all speak the same language and understand one another. —Claude Bernard.

Recordemos los conceptos centrales en fisiología Efectividad del control: GANANCIA = corrección / error Ejemplo: Presión arterial 100 -> 175 mm. Hg 100 -> 125 mm. Hg Corrección: 50 mm. Hg Error: 25 mm. Hg GANANCIA: 50/25 = 2

EL MEDIO INTERNO

EL AGUA • 75% de la superficie terrestre (95% en océanos) • 1/5 de la “tierra” es nieve y hielo • 50% de las nubes son vapores “abrigo” • Se dilata al enfriarse! • Alta capacidad calorífica y calor de vaporización. • Gran tensión superficial • Solvente polar y de electrolitos (ej. iones). • Se intercambia en grandes cantidades (150 -500 g en los pulmones, 250 g en glándulas sudoríparas) • Almacenes sanguíneos y musculares

EL AGUA EN EL CUERPO 60% del peso corporal 42 L para un individuo de 70 kg. Líquido transcelular 1. 0 L (LCR, peritoneal, sinovial, pericárdico, intraocular)

Masa = cte. Volumen Concentración EL AGUA EN EL CUERPO: Medición por indicadores Plasma • Azul Evans • Azul Chicago • 125 -I (afines por albúmina) Glóbulos rojos • 51 -Cr • 32 -P Extracelular (Plasma + Intersticial) Memb. Cel. < indicador < capilares • Tiosulfato Na • Inulina Total • Antipirina • D 2 O • 3 H 0 2 Volumen= Masa / Concentración Vi x Ci / Ci comp = Vcomp Indicador: • Atóxico • Difusión rápida • Difusión uniforme • No sale del compartimiento Intracelular • V = Vt – Ve Intersticial • V = Ve – Vp

SINDICATO DEL TRANSPORTE • Potencial químico • Energía libre de Gibbs • Ecuación de Nernst • Equilibrio Donnan

SINDICATO DEL TRANSPORTE Difusión simple

Transport of water and solutes… Transporte de no-electrolitos: LEY DE FICK café azúcar

Transport of water and solutes… Transporte de no-electrolitos: LEY DE FICK café azúcar

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Transport of water and solutes… Transporte de no-electrolitos: LEY DE FICK Explicación fenomenológica Membrana imaginaria de área A y espesor x Js

Transport of water and solutes… Transporte de no-electrolitos: LEY DE FICK 17

SINDICATO DEL TRANSPORTE: Ley de Fick J= D (C 1 -C 2)/ x Donde J = tasa neta de difusión D = coeficiente de difusión (soluto, solvente) C 1 -C 2= gradiente de concentración X= distancia entre compartimientos

En una solución de ELECTROLITOS también se mueven CARGAS… Permeabilidad selectiva al K+ POTENCIAL ELECTROQUÍMICO fem = EK+ potencial de equilibrio para K+

Transporte de solutos a través de membranas biológicas X X X X Concentración, cargas, temperatura Gibbs (de cada compartimiento) G 2>G 1 => transporte pasivo de 2 a 1 hasta que G 2=G 1 Para darle un valor: E Gibbs molar d. G (a T, P, X constantes) = potencial químico µ dm µ= potencial electroquímico = µ 0 + RTln. C 1+ z. Fψ1 µ

Transporte de solutos a través de membranas biológicas µ= potencial electroquímico = µ 0 + RTln. C 1+ z. Fψ1 En el equilibrio µ 1= µ 2 => µ 0 + RTln. C 1+ z. Fψ1 = µ 0 + RTln. C 2+ z. Fψ2 => RT (ln. C 1 - ln C 2) = z. F (ψ2 -ψ1) => (ln. C 1 - ln C 2) = z. F (ψ2 -ψ1) RT => ln C 1 = z. F (ψ2 -ψ1) => C 2 RT ΔV= RT ln C 1 ecuación de Nernst z. F C 2 Si C 2=C 1 => ΔV= 0

Mientras tanto, en la célula… z. P Ci Ai Ce Ae Compartimentos electroneutros => z. P+Ai=Ci (Ai<Ci) Ae=Ce (ψe-ψi)= RT ln Ci = RT ln Ai z. F Ce z. F Ae => Ci = Ae => Ci * Ai = Ce * Ae Ce Ai No olvidemos que Ai<Ci y que Ae=Ce! => Ci>Ce y Ae>Ai => ψe-ψi > 0 EQUILIBRIO GIBBS-DONNAN

SINDICATO DEL TRANSPORTE: tres ejemplos fuera del equilibrio

LOS IONES SE MUEVEN A TRAVÉS DE CANALES

La difusión de los iones depende del gradiente de concentración y del de carga

LA CELULA Y EL TACHO

TRANSPORTE ACTIVO Y PASIVO

PROPIEDADES COLIGATIVAS Y PRESIÓN OSMÓTICA