UNIDAD 3 MEMBRANA CELULAR PARTE 3 MECANISMOS DE

UNIDAD 3: MEMBRANA CELULAR – PARTE 3

MECANISMOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA v. Transporte Pasivo: no se requiere de fuente de energía metabólica como ATP. v. Transporte Activo: utiliza ATP como fuente de energía.

TRANSPORTE PASIVO v. El movimiento de los solutos sigue el gradiente de concentración, de mayor concentración a menor concentración. v. Depende del gradiente de concentración, del tamaño de las partículas y de la temperatura. v. Se movilizan iones y moléculas pequeñas. v. No requiere de hidrólisis de ATP. v. Es mediado por proteínas transmembrana, canales y transportadores, en la difusión facilitada.

TIPOS DE TRANSPORTE PASIVO v. DIFUSIÓN SIMPLE v. DIFUSIÓN FACILITADA vÓSMOSIS

DIFUSIÓN SIMPLE v Pequeñas moléculas no polares. Ej. O 2 y CO 2 v Pequeñas moléculas polares sin carga como el agua H 2 O y la urea. v Moléculas lipofílicas o afines a las grasas pueden atravesar la membrana por difusión simple.

DIFUSIÓN FACILITADA v. TRANSPORTADORES: son proteínas que tienen partes movibles, como puertas de la membrana que se abren y cierran dejando pasar el soluto. Son como unas puertas giratorias en la membrana. v. CANALES: forman poros hidrofílicos estrechos que permiten el movimiento pasivo, principalmente de pequeños iones inorgánicos. Aunque el agua puede difundir por las membranas lipídicas, todas las células contienen canales proteicos llamados aquaporinas que aumentan la permeabilidad de estas membranas al agua.

ÓSMOSIS Es el movimiento del agua a través de una membrana semipermeable.

v GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN O DIFERENCIA DE CONCENTRACIÓN: es el impulso que determina el movimiento y la dirección del transporte pasivo. v EL GRADIENTE ELÉCTRICO: cuando el soluto presenta una carga (positiva o negativa), la diferencia de potencial entre los dos lados de la membrana (potencial de membrana) también puede impulsar el transporte. v CUANDO EL GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN Y EL GRADIENTE ELÉCTRICO SON COMBINADOS FORMAN LA FUERZA CONDUCTORA GRADIENTE ELECTROQUÍMICO. v La membrana celular puede almacenar energía potencial en forma de gradientes electroquímicos y los utiliza para: -impulsar procesos de transporte -transmitir señales eléctricas en células eléctricamente excitables -producir la mayoría del ATP en la mitocondria, el cloroplasto y las bacterias

TRANSPORTE ACTIVO v. Se realiza a través de proteínas integrales de membrana. v. Es específico del soluto. v. Experimenta saturación, esto es, cuando todos los sitios de unión del soluto están ocupados, por más que se adicione más sustrato, el flujo se mantiene constante.

TIPOS DE TRANSPORTE ACTIVO v. TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO v. TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO

TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO v Requiere la participación directa del ATP y se cumple a través de una permeasa activa llamada bomba con actividad ATPasa. Ej. Bomba de sodio y potasio.

BOMBAS DE ATP v Realizan el transporte del soluto acoplado a la hidrólisis del ATP, es decir, el ATP libera un grupo fosfato (PO 4 -3) y se transforma en ADP. La energía liberada en la hidrólisis es la que "bombea" el soluto de un lado al otro de la membrana. -BOMBAS TIPO-P: la proteína se fosforila (un grupo fosfato queda unido a la proteína) en el proceso de transporte. Ejemplos: bombas de sodio-potasio, bombas de calcio. -BOMBAS TIPO-F: también llamadas sintetasas de ATP pues utilizan el gradiente de protones para sintetizar ATP a partir del ADP y el fosfato. Ejemplos: la ATP sintetasa del cloroplasto asociada a la fase dependiente de la luz de la fotosíntesis. -TRANSPORTADORES ABC: son proteínas de membrana que transportan pequeñas moléculas. Ejemplos: el transportador de colesterol ABCG 1, el transportador MDR (resistencia a multidrogas).

v. BOMBAS ACTIVADAS POR LUZ: predominante en bacterias y arqueas, este transporte de solutos se lleva a cabo de menor a mayor concentración gracias a la captación de energía lumínica.

TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO v No requiere la participación directa del ATP y se cumple a través de una permeasa. Son impulsados por gradientes iónicos, es decir se transporta una molécula en contra del gradiente de concentración aprovechando que la proteína transportadora se liga al mismo tiempo a otra sustancia que pasa a favor de su gradiente. v Se lleva a cabo por transportadores acoplados, que son proteínas transportadoras conocidas como simportadoras y antiportadoras.

v Un SIMPORTADOR o COTRANSPORTADOR transporta un soluto siguiendo su gradiente de concentración en la misma dirección que otro soluto en contra del gradiente de concentración. Por ejemplo, el cotransportador de glucosa dependiente de sodio del intestino delgado. En este caso, la glucosa y el sodio del interior del intestino son absorbidas al interior de la célula intestinal. v Un ANTIPORTADOR o INTERCAMBIADOR realiza la transferencia de solutos en direcciones opuestas. Por ejemplo, el antiportador de sodio/protón Na+/H+ entra sodio a la célula y sale protón al exterior.

TRANSMISIÓN DE SEÑALES INTERCELULARES v. Sustancias inductores o ligandos v. Acción inducción (a través de receptor) v. Célula inductora célula inducida o blanco o diana v. Complejo ligando-receptor cascada de señales intracelulares llamada transducción que provocan una repuesta celular

TRANSMISIÓN DE SEÑALES INTERCELULARES v. ENDOCRINA v. PARACRINA v. AUTOCRINA v. POR CONTACTO DIRECTO

ENDOCRINA v Una glándula libera hormonas (inductor) que pueden actuar sobre células u órganos situados en cualquier lugar del cuerpo (células blanco). Un receptor reconoce exclusivamente una hormona y una célula puede tener distintos tipos de receptores, y así reconocer diferentes hormonas. Ej: Insulina, glucagón, hormonas adenohipofisiarias, etc.

PARACRINA v Una célula o un grupo de ellas liberan una hormona que actúa sobre las células adyacente que presenten el receptor adecuado. De esta forma la célula inductora e inducida se encuentran próximas. Ej: Prostaglandinas.

AUTOCRINA v. Una célula libera una hormona que actúa sobre la misma célula. Ej: prostaglandinas.

POR CONTACTO DIRECTO v. La hormona o molécula inductora es retenida en la membrana plasmática de la célula inductora, por lo tanto no se secreta. Las células deben ponerse en contacto, para que la sustancia inductora tome contacto con el receptor localizado en la membrana plasmática de la célula inducida. Ej: respuestas inmunológicas.

TIPOS DE RECEPTORES SEGÚN SU LOCALIZACIÓN v. RECEPTORES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA v. RECEPTORES CITOLÓGICOS v. INTERACCIÓN INDUCTOR-RECEPTOR

RECEPTORES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA v Son moléculas hidrofilicas y por lo tanto no atraviesan directamente la membrana plasmática. -Receptor con actividad enzimática

-Inductor que modifica al receptor y activa la proteína G (activadora o inhibidora)

RECEPTORES CITOLÓGICOS • Son proteínas pequeñas e hidrofobicas del citosol. Ej: hormonas tiroideas, esteroideas.

INTERACCIÓN INDUCTOR-RECEPTOR v. Forman un complejo ligando-receptor que posee las siguientes características: -Especificidad: la unión inductor-receptor implica una adaptación estructural reciproca. -Saturabilidad: el numero de receptores en la célula blanco es limitado y el proceso es saturable. -Reversibilidad: la unión inductor-receptor es reversible y el complejo termina disociándose.

Homeostasis Es la tendencia al equilibrio fisico-químico del medio interno en un organismo vivo. v. POSITIVA: entre dos actividades hay una influencia reciproca muy especifica pero en el mismo sentido. v. NEGATIVA: entre dos actividades hay una influencia reciproca muy especifica pero en sentido inverso.

REGULACIÓN DE LA TEMPERATURA CORPORAL v Según la fuente: -Endotermos: fuente de calor interna. -Ectodermos: fuente de calor externa y su capacidad de generar calor metabólico es insignificante. v Según la respuesta a la variación de temperatura ambiental: -Homeotermos: mantienen la temperatura corporal constante aunque cambie la temperatura ambiental. -Poiquilotermos: la temperatura corporal se modifica cuando cambia la temperatura ambiental.

Resumiendo… Transporte pasivo Transporte activo Definición Transferencia de solutos a través de la membrana lipídica sin energía Transferencia de solutos a través de la membrana lipídica asociados a una fuente energética Gradiente de concentración A favor En contra Proteínas de membrana Canales y transportadores Transportadores o bombas Fuerza conductora Gradiente electroquímico ATP Ejemplos Transporte de agua a través de aquaporinas Transporte de iones sodio Na+ por la sodio-potasio ATP-asa

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