Membrana celular• Funciona como una barrera semipermeable permitiendo la entrada y salida                                 ...
Funciones de la membrana celular• Reconocimiento y comunicación debido a moléculas situadas  en la parte externa de la mem...
Difusión• Movimiento de una sustancia de una área  de mayor concentración a una de menor  concentración.• Tiene lugar hast...
Difusión• La velocidad dependerá de:    1. La energía cinética (que depende de la temperatura).    2. El gradiente de conc...
Osmosis• Difusión de agua a través de una membrana que  permite el flujo de agua, pero inhibe el movimiento de la  mayoría...
Movimiento de moléculas y el medio            ambiente                                     • Medio        hipertónico:    ...
Osmosis y membrana celular
Comportamiento de la célula animal             y la vegetalCELULA ANIMAL                         CELULA VEGETAL• Crenación...
Mecanismos de transporte celular• Transporte pasivo o difusión: forma por la que las                       difusión:  sust...
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• La exocitosis es la salida de las células grandes, o grupos de moléculas, del  interior de la célula.• Los materiales qu...
Compartimientos líquidos del        organismo
Balance de fluidos               Dos barreras separan el                       intracelular,                fluido intrace...
Compartimientos líquidos del              organismoVaso sanguíneo Plasma Fluido Intracelular Fluido Intersticial          ...
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Pérdida y ganancia de agua    diaria en el cuerpo
Regulación de la ganancia de     agua en el cuerpo– Principalmente por agua de consumo.– Deshidratación. Cuando la pérdida...
Regulación de la ganancia de agua en el cuerpo                                                 Deshidratación        Dismi...
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Regulación Hormonal del Na+ y Cl-                                                                       Cl-               ...
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Movimiento de agua entre los          compartimientos– Normalmente laas células no se encogen o hinchan  porque el líquido...
Intoxicación por aguaExcesiva perdida de sangre, transpiración, vómito o diarrea se acompana con incremento               ...
Electrolitos en fluidos del cuerpo• Forma de iones cuando los electrolitos se  disuelven y disocian.• Funciones:  – Contro...
Concentraciones en fluidos del cuerpo– Concentración de iones normalmente se  exprean en miliequivalentes por litro  (mEq/...
ICF difiere considerablemente de ECF• ECF El Na+ es el catión más abundante y el Cl-  el anión más abundante.  – Sodio    ...
ICF difiere considerablemente de               ECF• ICF El K+ es el catión más abundante y proteins and  phosphates (HPO42...
Concentraciones de electrolitos y     proteinas aniónicas
Sodio Na+– El ion más abundante en el ECF– 90% de los cationes ECF– Juega un papel esencial en el balance de fluidos  y el...
Cloro Cl-– Es el más prevalente en ECF.– Se mueve facilmente a través de la membrana  porque esta contiene canales de paso...
Potasio K+– Es el catión más abundante en ICF.– Restablece le potencial de membrana en  neuronas y fibras musculares.– Ayu...
Bicarbonato HCO3-– Segundo ion más prevalente.– Aumenta la concentración en la sangre que pasando a través de los  capilar...
Calcio Ca2+– Mineral más abundante en el cuerpo.– 98% de calcio en los adultos esta en el esqueleto y los dientes.– En los...
Fosfato• Alrededor del 85% en los adultos presentan en forma  de sales de fosfato de calcio en los huesos y los  dientes.•...
Magnesio– En adultos, aproximadamente el 54% de magnesio total  del cuerpo hace parte del hueso en forma de sales de  magn...
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Fisiología de la Membrana celular

  1. 1. Membrana celular• Funciona como una barrera semipermeable permitiendo la entrada y salida semipermeable, de moléculas a la célula.• La membrana está formada por lípidos, proteínas y carbohidratos.• Los lípidos forman una doble capa cuya conformación conocemos como el Modelo Mosaico Fluído. Fluído.• La molécula más común del modelo es el fosfolipido, que tiene una cabeza (hidrofílica) polar y dos colas(hidrofóbicas) no polares.
  2. 2. Funciones de la membrana celular• Reconocimiento y comunicación debido a moléculas situadas en la parte externa de la membrana, que actúan como receptoras de sustancias.• Protección del material genético• Expulsión de los desechos del metabolismo en el interior de la célula y adquisición de nutrientes del medio extracelular
  3. 3. Difusión• Movimiento de una sustancia de una área de mayor concentración a una de menor concentración.• Tiene lugar hasta que la concentración se iguala en todas las partes.
  4. 4. Difusión• La velocidad dependerá de: 1. La energía cinética (que depende de la temperatura). 2. El gradiente de concentración. 3. El tamaño de las moléculas. 4. La solubilidad de las moléculas en la porción hidrofóbica de la bicapa.
  5. 5. Osmosis• Difusión de agua a través de una membrana que permite el flujo de agua, pero inhibe el movimiento de la mayoría de solutos.• La presión osmótica es la presión necesaria para prevenir el movimiento del agua a través de una membrana semi- permeable que separa dos soluciones de diferentes concentraciones.• Es una propiedad de tipo coligativa, (depende del coligativa, depende partículas). número de partículas)• No depende de la masa ni la carga de las moléculas.
  6. 6. Movimiento de moléculas y el medio ambiente • Medio hipertónico: hipertónico: Mayor cantidad de moléculas de soluto fuera de la célula que dentro.• Soluto: Molécula que se disuelve Soluto: • Medio hipotónico: hipotónico: Menor en una solución cantidad de moléculas de soluto• Solvente: Sustancia capaz de Solvente: fuera de la célula que dentro. disolver las moléculas de soluto • Medio isotónico: igual cantidad de isotónico: (generalmente agua) moléculas de soluto fuera y dentro de la célula
  7. 7. Osmosis y membrana celular
  8. 8. Comportamiento de la célula animal y la vegetalCELULA ANIMAL CELULA VEGETAL• Crenación ocurre cuando la célula • Plasmolisis: ocurre cuando la Crenación: Plasmolisis: está expuesta a un ambiente célula está expuesta a un hipertónico y se arruga al perder ambiente hipertónico y pierde agua. Se observan areas blancas. agua. • Turgencia: ocurre cuando la célula Turgencia:• Hemólisis ocurre cuando la célula Hemólisis: está expuesta a un ambiente está expuesta a un ambiente hipotónico y esta comienza a hipotónico y explota al llenarse de llenarse de agua, pero no explota agua porque la pared celular la protege.
  9. 9. Mecanismos de transporte celular• Transporte pasivo o difusión: forma por la que las difusión: sustancias atraviesan la bicapa lipída debido al movimiento contínuo de las moléculas – Difusión simple:Es el movimiento cinético de moléculas o simple iones a través de la membrana sin necesidad de proteínas. A favor del gradiente de concentración. – Difusión facilitada: difusión mediada por un portador, facilitada: porque la sustancia transportada de esta manera no puede atravesar la membrana sin una proteína portadora específica que le ayude.
  10. 10. Mecanismos de transporte celular activo:Transporte activo:• Requiere un gasto de energía para transportar la molécula de un lado al otro de la membrana. Ocurre contra el gradiente de concentración. La célula utiliza ATP como fuente de energía.
  11. 11. Modelo para ilustración del transporte activo• Una molécula transportadora en la • Se cree que la molécula gira y lleva a membrana tiene un sitio activo donde la sustancia que transporta al interior solo se acomodan ciertas sustancias. de la célula.• Cuando una sustancia entra a la • Una vez que la molécula molécula transportadora, la molécula transportadora libera la sustancia que libera energía, y se cambia la forma de la llevaba, la molécula transportadora molécula transportadora. queda libre para continuar el proceso. • La glucosa, los minerales y algunos iones se mueven hacia el interior de la célula por transporte activo. Los materiales de desecho salen de algunas células de esta forma también.
  12. 12. La endocitosis y la exocitosis• Las células tienen otras formas de pasar moléculas pequeñas y grandes, grupos de moléculas y hasta células enteras a través de la membrana celular. 1. La partícula que va a entrar se pega a la membrana de la célula. La membrana se• La endocitosis es el proceso mediante el invagina y forma un canal fino. cual las células obtienen materiales que no pueden pasar a través de la membrana celular. 2. La partícula cae al fondo del canal.• Hay dos tipos de endocitosis: la pinocitosis y 3. La parte inferior del canal se desprende la fagocitosis del resto de la membrana celular y forma una bolsita llamada vesícula. La partícula se transforma en una partícula separada• En la pinocitosis la célula adquiere células dentro de la célula y es digerida por la pequeñas o gotas de líquidos. célula.
  13. 13. • En la fagocitosis los materiales sólidos 1. La membrana celular se extiende y grandes entran a la célula. forma pseudópodos que rodean al material.• Se ha observado la fagocitosis en algunos organismos unicelulares y en 2. La célula rodea el material en una células animales como glóbulos blancos. bolsita. 3. La bolsita se separa de la membrana y se convierte en una vesícula grande que se mueve hacia el citoplasma. • Las vesículas que se forman en la fagocitosis, son muchos más grandes que las que se forman en la pinocitosis.
  14. 14. • La exocitosis es la salida de las células grandes, o grupos de moléculas, del interior de la célula.• Los materiales que salen pueden ser desechos o secreciones útiles llevadas a la membrana celular por el aparato de Golgi.• La vesícula de secreciones se mueve hacia la membrana celular y se funde con la membrana, que se rompe en ese sitio liberando el contenido de la vesícula.
  15. 15. Compartimientos líquidos del organismo
  16. 16. Balance de fluidos Dos barreras separan el intracelular, fluido intracelular, el fluido intersticial y el plasma. La membrana La pared de los vasos plasmática separa el sanguíneos divide elfluido intracelular del fluido intersticial del fluido intersticial plasma. circundante. circundante.
  17. 17. Compartimientos líquidos del organismoVaso sanguíneo Plasma Fluido Intracelular Fluido Intersticial Célula
  18. 18. Balance de fluidos• El cuerpo esta en balance de fluidos, tiene las fluidos, cantidades requeridas de agua y solutos que se encuentran en concentraciones correctamente compartimiento. proporcionadas en cada compartimiento.• Una sustancia inorgánica que se disocia en iones electrolito. en solución es llamada electrolito. filtración, reabsorción,• Ocurren procesos de filtración, reabsorción, difusión y osmosis para llevar a cabo un constante intercambio de agua y solutos de cada compartimiento. compartimiento.
  19. 19. Balance de fluidos El plasma y el líquido intersticial se parecen mucho. Sólo que el plasma está en el interior de los vasos sanguíneos y tiene más proteínas. En realidad, el líquido intersticial se forma cuando el plasma abandona la sangre por los capilares, los vasos más finos. Así es como llegan los nutrientes de la sangre a las células.
  20. 20. Fuente de perdida y ganancia de agua en el cuerpo electrolitos.Balance de fluido relacionado con el balance de electrolitos. •Consumo de agua y electrolitos. Consumo electrolitos. •El rinon excreta el exceso de agua através de la orina diluida o el exceso de El concentrada. electrolitos atarvés de la orina concentrada.El cuerpo puee ganar agua por: por: •Ingestion de líquidos y alimentos ricos en agua (2300mL/día) Ingestion (2300mL/día) día •Síntesis metabólica de agua durante la respiración celular y la sintesis por Síntesis (200mL/día (polisacáridos día) deshidratación (200mL/día) (polisacáridos y las proteínas) por:El cuerpo pierde agua por: •Rinon (1500mL/día) Rinon (1500mL/día día) •Evaporación por la piel (600mL/día) Evaporación (600mL/día día) •Exhalación por el pulmón (300mL/día) Exhalación (300mL/día día) •Heces (100mL/día) Heces (100mL/día día)
  21. 21. Pérdida y ganancia de agua diaria en el cuerpo
  22. 22. Regulación de la ganancia de agua en el cuerpo– Principalmente por agua de consumo.– Deshidratación. Cuando la pérdida de agua es más grande que la ganancia. • Disminución en volumen, incremento en la osmolaridad de los fluidos del cuerpo. • Estimula el centro de sed del hipotalamo.
  23. 23. Regulación de la ganancia de agua en el cuerpo Deshidratación Disminuye el flujo de saliva Incrementa la Disminuye el volumen sanguínea. osmolaridad sanguínea. sanguíneo. sanguíneo. seca. Boca y faringe seca. Disminuye la presión Estimula osmoreceptores sanguínea. sanguínea. hipotalamo. en el hipotalamo. Incrementa la liberación de renina por las células yuxtaglomerulares del rinon. rinon. hipotalamo. Estímula el centro de sed en el hipotalamo. Incrementa la sed agua. Incrementa el consumo de agua. Incrementa el agua en el cuerpo en niveles normales que permitan deshidratación. la recuperación de la deshidratación.
  24. 24. Regulación de agua y solutos perdidos en el cuerpo – Eliminación de exceso de agua en su mayoria a través de la orina. – El grado de perdida de sales en orina es el principal factor que determina el volumen de fluido en el cuerpo. – El principal factor que determina la osmolaridad en los fluidos del cuerpo es el grado de perdida de agua en la orina. – Hay 3 hormonas que regulan la reabsorción de Na+ y Cl- renal: • Angiotensina II y aldosterona: Promueven la reabsorción de Na+ y Cl- (y agua por osmosis) cuando hay deshidratación. • El péptido natriurético atrial (ANP): control del agua, sodio, potasio y tejido adiposo. Es liberado por las células musculares de la aurícula cardíaca (miocitos auriculares), como respuesta al aumento de la presión arterial. El ANP actúa con el fin de reducir el agua, sodio y grasa del tejido adiposo en el sistema circulatorio reduciendo así la presión arterial.
  25. 25. Regulación Hormonal del Na+ y Cl- Cl- Incremento de consumo de Na+ y Cl-. Cl- Incrementan concentraciones plasmáticas de Na+ y Cl- Incrementa osmosis de agua del fluido intracelular al fluido intersticial y de este al plasma. Incrementa el volumen sanguíneo corazón. Incrementa el estiramiento de las aurículas del corazón. Decrese la liberación de renina por las células yuxtaglomerulares. yuxtaglomerulares. Incrementa la liberación de ANP Disminuye la formación de angiotensina II. Incrementa el porcentaje de Decrese la liberación de filtración glomerular aldosterona rinones. Reduce la reabsorción de NaCl por los rinones. orina. (Natriuresis Natriuresis) Incrementan la perdida de NaCl en la orina. (Natriuresis) Incrementa la pérdida de agua en la orina por osmosis . sanguíneo. Disminuye el volumen sanguíneo.
  26. 26. Regulación Hormonal: Hormona antidiurética (ADH)– Tambien conocida como vasopresina.– Producida por el hipotalamo, liberada por la parte posterior de la pituitaria.– Incrementa la permeabilidad al agua.– Produce orina concentrada.
  27. 27. Movimiento de agua entre los compartimientos– Normalmente laas células no se encogen o hinchan porque el líquido intersticial e intracelular tienen la misma osmolaridad. • Incremento en la osmolaridad del fluido intersticial hace que la célula pierda agua y se encoja. • La disminución de la osmolaridad en el fluido intersticial hace que la célula de hinche.– Cambios en la osmolaridad puede resultar en cambios en la concentración de Na+– Intoxicación con agua: beber más agua de lo que los rinones pueden excretar puede generar convulsiones, coma y muerte.
  28. 28. Intoxicación por aguaExcesiva perdida de sangre, transpiración, vómito o diarrea se acompana con incremento sangre, transpiración, agua. en el consumo de agua. (hiponatremia hiponatremia). Disminución de la concentración de Na en el fluido intersticial y plasma (hiponatremia). Disminución en la osmolaridad del fluido intersticial y plasma. intracelular. Osmosis de agua del fluido intersticial al fluido intracelular. Intoxicación con agua Convulsiones, Convulsiones, coma y (hinchamiento de las muerte. células). posible muerte. células).
  29. 29. Electrolitos en fluidos del cuerpo• Forma de iones cuando los electrolitos se disuelven y disocian.• Funciones: – Control de osmosis del agua entre los compartimientos. – Ayuda a mantener el balance ácido base. – Llevan a cabo corriente electrica. – Sirven como cofactor.
  30. 30. Concentraciones en fluidos del cuerpo– Concentración de iones normalmente se exprean en miliequivalentes por litro (mEq/litro) • Na+ or Cl- No. de mEq/litro = mmol/litro • Ca2+ or HPO42- No. de mEq/litro = 2 x mmol/litro– El plasma tiene más proteínas que aniones. Esto es el principal factor responsable de la presión osmótica de la sangre.
  31. 31. ICF difiere considerablemente de ECF• ECF El Na+ es el catión más abundante y el Cl- el anión más abundante. – Sodio • Transmisión de impulsos, contracción muscular, balance de fluidos y electrolitos. – Cloro • Regula la presión osmótica, formación de HCl en el jugo gastrico. • Es controlado indirectamente por la ADH afectando la reabsorción renal de sodio.
  32. 32. ICF difiere considerablemente de ECF• ICF El K+ es el catión más abundante y proteins and phosphates (HPO42-) son los aniones más abundantes. – Potasio • Restaura el potencial de membrana, potencial de acción (impulso electrico) de nervios y musculos. • Mantiene el volumen intracelular • Regula el pH • Es controlado por la aldosterona• Bomba Na+ /K+ juega el mayor papel en mantener el K+ alto a nivel intracelular y el Na+ alto a nivel extracelular.
  33. 33. Concentraciones de electrolitos y proteinas aniónicas
  34. 34. Sodio Na+– El ion más abundante en el ECF– 90% de los cationes ECF– Juega un papel esencial en el balance de fluidos y electrolitos porque contribuye casi con la mitad de la osmolaridad del ECF.– Los niveles en sangre son controlados por: • Aldosterona – incrementa la reabsorción renal. • ADH – Si el sodio esta bajo la liberación de ADH para. • ANP– incrementa la excreción renal.
  35. 35. Cloro Cl-– Es el más prevalente en ECF.– Se mueve facilmente a través de la membrana porque esta contiene canales de paso y trasmportadores.– Ayuda al balance de los niveles de aniones en los diferentes fluidos.– Regulado por: • ADH – Controla la excesiva perdida de agua en la orina. • El proceso que incrementa o disminuye el proceso de reabsorción renal de sodio afecta el de cloro.
  36. 36. Potasio K+– Es el catión más abundante en ICF.– Restablece le potencial de membrana en neuronas y fibras musculares.– Ayuda a mantener el volumen de fluido en el ICF.– Ayuda a regular el pH de los fluidos del cuerpo cuando se intercambia con H+– Es controlado por la aldosterona– Estimula a las células de los ductos de recolección renal para secretar el exceso de K+
  37. 37. Bicarbonato HCO3-– Segundo ion más prevalente.– Aumenta la concentración en la sangre que pasando a través de los capilares sistémicos recogiendo el dióxido de carbono. • El dióxido de carbono se combina con agua para formar ácido carbónico que se disocia. • Se encuentra libre en los capilares pulmonares cuando el dióxido de carbono es exhalado.– Intercambio con el Cloro ayuda a mantener el equilibrio correcto de aniones en el ECF y el ICF.– Los riñones son los reguladores principales del HCO3-de la sangre Puede formar y liberar el exceso de HCO3-cuando baja o se excreta
  38. 38. Calcio Ca2+– Mineral más abundante en el cuerpo.– 98% de calcio en los adultos esta en el esqueleto y los dientes.– En los fluidos corporales es el principal catión extracelular.– Contribuye a la dureza de los dientes y los huesos.– Juega un papel importante en la coagulación sanguínea, la liberación de neurotransmisores, el tono muscular y la excitabilidad del tejido nervioso y muscular.– Regulado por la hormona paratiroidea (calcitonina). • Estimula a los osteoclastos para liberar calcio del hueso - la resorción • También aumenta la reabsorción del filtrado glomerular • Aumenta la producción de calcitriol (Forma activa vitamina D) para aumentar la absorción de tracto gastrointestinal– La calcitonina reduce los niveles de calcio en la sangre
  39. 39. Fosfato• Alrededor del 85% en los adultos presentan en forma de sales de fosfato de calcio en los huesos y los dientes.• Restante 15% ionizado - H2PO4-, HPO42-, y PO43- son importantes aniones intracelulares.• HPO42- más importante amortiguador de H + en los fluidos corporales y la orina.• Mismas hormonas que regulan la homeostasis del calcio también regulan HPO42-en la sangre. – La hormona paratiroidea - estimula la resorción del hueso por los osteoclastos liberación de calcio y fosfato, pero inhibe la reabsorción de iones fosfato en los riñones. – El calcitriol promueve la absorción de fosfatos y calcio del tracto gastrointestinal.
  40. 40. Magnesio– En adultos, aproximadamente el 54% de magnesio total del cuerpo hace parte del hueso en forma de sales de magnesio.– El restante 46% como Mg2 + en la CIF (45%) o ECF (1%)– El segundo catión intracelular más común.– Cofactor para ciertas enzimas y la bomba de sodio-potasio– Esencial para la actividad neuromuscular normal, la transmisión sináptica y la función del miocardio.– La secreción de la hormona paratiroidea depende de Mg2 +.– Regulado en el plasma sanguíneo por la tasa variable que se excreta en la orina.
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