DISTRIBUCIÓN DE LOS FLUÍDOS CORPORALES
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- Juan José Marín Padilla
- hace 7 años
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1 Lección 1. Estructura y composición física de la membrana celular. Mecanismos de transporte. Difusión. Permeabilidad. Osmosis y presión osmótica. Transporte mediado: Transporte facilitado, Transporte activo primario y secundario. DISTRIBUCIÓN DE LOS FLUÍDOS CORPORALES MECANISMOS DE TRANSPORTE - Endocitosis y exocitosis - Difusión simple - Trasporte mediado - Pasivo (difusión facilitada) - Activo primario - Activo secundario ÓSMOSIS Y PRESIÓN OSMÓTICA COMPORTAMIENTO OSMÓTICO DE LAS CÉLULAS DISTRIBUCIÓN DE LOS LÍQUIDOS CORPORALES COMPOSICIÓN SIMPLIFICADA DE LOS MEDIOS INTRA Y EXTRACELULARES EN UNA CÉLULA DE MAMÍFERO TÍPICA Concentración en el LIC (mm) Concentración en el LEC (mm) Atraviesa la membrana? K Sí Na No* Cl Sí A No H2O Sí FUNCIONES DE LAS MEMBRANAS CELULARES: Barrera a la difusión de sustancias Vía de transporte Expresión de receptores, enzimas y antígenos A - Cl - Na + K + K + Na + Cl -
2 MECANISMOS DE TRANSPORTE 1. Endocitosis y exocitosis Fagocitosis Pinocitosis Endocitosis mediada por receptor Flujo 2. Difusión simple 3. Transporte mediado Flujo Concentración extracelular - CANALES Concentración extracelular Flujo - TRANSPORTADORES Concentración extracelular DIFUSIÓN SIMPLE Ventajas e inconvenientes de la difusión A B A B J A-B J neto J B-A Velocidad de difusión: ( x) 2 = 2Dt (Ecuación de Einstein) D = KT 6 r (Ecuación de Stokes-Edison) La difusión es un transporte rápido en distancias cortas (EFICAZ EN DISTANCIAS < 1mm)
3 TRANSPORTE POR DIFUSIÓN (DIFUSIÓN SIMPLE) Distancia neta x en tiempo t Einstein, 1905 En un gradiente de difusión el tiempo t necesario para difundir una distancia x es proporcional al cuadrado de la distancia t x 2 Tiempo para equilibrar la [] al 99% en función de la distancia 0.1 m milisegundos Sinapsis 1 m 0.5 millisegundos pared capilar 10 m 50 millisegundos capilar a célula 1 mm 8 minutos Piel, pared arterial 1cm 13 horas Pared ventricular Sección de la pared ventricular tras un infarto de miocardio Músculo muerto a pesar de un océano de sangre oxigenada en la cavidad del ventrículo El infarto es una zona de tejido isquémico y muerto Causa: Obstrucción aguda de una arteria coronaria
4 DIFUSIÓN SIMPLE Los procesos de difusión crean flujos netos, definidos por la ley de Fick c 1 J A Permeabilidad (L/cm 2.h) menor tamaño J = - DA P = D x c x (P = L / cm 2.h) x J = - AP c c 2 Primera ley de Fick mayor tamaño Coeficiente de partición aceite/agua - La permeabilidad es directamente proporcional a la liposolubilidad. - Para moléculas de igual liposolubilidad la permeabilidad es inversamente proporcional al radio de la molécula TRANSPORTE MEDIADO (DIFUSIÓN FACILITADA) CARACTERÍSTICAS: Alta velocidad Presenta saturación Es específico Presenta competición Presenta inhibición TIPOS DE PROTEÍNAS IMPLICADAS TRANSPORTADORES Activados por ligando Activados por voltaje Activados por presión CANALES TRANSPORTADORES Transporte pasivo Transporte activo primario Transporte activo secundario Extracelular 3 Na + Intracelular 2 K + ATP ADP+Pi Na + Bomba metabólica ATP ADP+Pi Na + Extracelular Intracelular Na + + aa, azúcar Extracelular Transportador común Na + + aa, azúcar Intracelular
5 MECANISMOS DE TRANSPORTE Clasificación Estructural Clasificación Funcional Mecanismo Sustratos Cinética Observaciones Difusión simple Sust. liposolubles, gases J S = [S], P S Tamaño Transporte mediado Ch Transportadores Difusión facilitada 1. Canales Iones (Na +, K +, Cl -, Ca 2+ ) 2. Transportadores Azucares, aa, metabolitos T. Activo primario (Bombas) T. Activo secundario Co- y contratransporte Na +, K +, H +, Ca 2+ Azúcares, aa, Metabolitos, iones J i = [I], P i, E M Js =Vm.[S] / Km +[S] Saturación y Competición Selectivos Regulables A favor de gradiente (no consumen energía) G =ATP G = ión] (Na +, K +, H + ) ÓSMOSIS Sol.diluída Sol. concentrada Más diluída Más concentrada SOLUTO AGUA
6 CÁLCULO DE LA PRESIÓN OSMÓTICA Solución Presión osmótica P osmótica = P hidrostática Solución Agua Membrana semipermeable Agua Membrana semipermeable Solución P osmótica efectiva = 0 Ecuación de Van t Hoff = C osm.rt Membrana permeable al soluto P osmótica efectiva =.C osm.rt (0 < < 1) COMPORTAMIENTO OSMÓTICO DE LAS CÉLULAS Efecto de las propiedades de permeabilidad de la membrana 1 2 El problema del balance osmótico 100mM 200mM P S S X La solución Barrera permeable a agua y Barrera permeable a agua y no a H 2 O H 2 O /3 l 4/3 l [S] i = [S] o [S] i + [P] i = [S] o + [X] o
7 TONICIDAD Y OSMOLARIDAD Sol. isoosmótica la célula explota TONICIDAD la célula se hincha Sol. hipoosmótica la célula se encoge Sol. hiperosmótica V/V i (%) Hipotónico (entra agua) Hipertónico (sale agua) Osmolaridad (mosm) COMPORTAMIENTO OSMÓTICO DE LAS CÉLULAS - II Soluto permeable Solución mm Urea 300 mosm mosm 600 mosm La célula se hincha Lisis 300 mm Urea 300 mosm Solución mm ClNa 150 mm ClNa 300 mosm 300 mosm No hay cambio Soluto no permeable - El volumen final depende de la [solutos no permeables] extracelular - Los solutos permeables producen solo cambios transitorios del volumen - Cuanto mayor es la permeabilidad de la membrana, más rápido es el cambio ne_transport/membrane_transport.swf
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