Curso de fsiologia (I) Celular

Curso de Fisiología I
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Departamento de farmacia

1.- INTRODUCCIÓN A LA FISIOLOGÍA

COMPOSICIÓN Y DISTRIBUCION DE
LOS LIQUIDOS ORGÁNICOS Y
CONTROL DEL MEDIO INTERNO

Objetivo general de la Fisiología: explorar los
factores físicos y químicos responsables del origen,
el desarrollo y la progresión de la vida.
Fisiología Humana: Características y mecanismos específicos
del cuerpo humano
Fisiopatología: Alteraciones de los procesos fisiológicos en la
enfermedad o ante una lesión

Fisiología
• Determinacion de las funciones de cada uno de
los sistemas orgánicos
• Relacion entre estructura y función
• Divisiones:
F. Celular F. sistémica
S. Nervioso
S. Muscular
S. Endocrino
S. Cardiovascular
S. Respiratorio
S. Renal
S. Reproductor
S. Digestivo

Figure 1-1
BIOLOGIA
CELULAR
Átomos Moléculas Células Tejidos Órganos
Sistemas
De
órganos Organismo
Población
(especie)
Ecosistema
( distintas
especies)
Biosfera
QUIMICA
BIOLOGIA
MOLECULAR
FISIOLOGIA
ECOLOGIA

• Niveles:
– Químico: Atomos (C, H, O, N, Ca, K, Na) y
moléculas (proteínas, carbohidratos,
grasas y vitaminas) esenciales para
mantenimiento de la vida.
– Celular: Unidad estructural y funcional
básica.
– Tisular: Tejidos, grupos de células
similares.
– Sistémico: Diferentes órganos unidos para
desempeño de una función.
ORGANIZACIÓN ESTRUCTURAL DEL
CUERPO HUMANO

Los órganos están localizados en
diferentes regiones del cuerpo y llevan a
cabo funciones relacionadas.
Ejemplos:
 Músculo esquelético
 Sistema cardiovascular
 Sistema digestivo
1.- SISTEMAS DE ÓRGANOS
Compuestos de al menos dos
tejidos primarios.
Llevan a cabo diferentes funciones
en el órgano.
2.- ÓRGANOS

4 tejidos primarios diferentes
Músculo: contracción (esquelético, cardíaco, liso)
Nervioso: neuronas y células del tejido de sostén.
Conducción y generación de potenciales de acción.
Epitelial: células que forman membranas
Escamoso
Columnar
Cuboidal
 Glándulas exocrinas ( páncreas)
 Glándulas endocrinas ( tiroides)
 Conectivo: Grandes cantidades de material extracelular en
los espacios entre las células
Tipos de tejido conectivo:
 Tejido conectivo
 Cartílago
 Hueso
 Sangre
3.- TEJIDOS

4.-CÉLULAS: unidad básica del cuerpo humano
- Organización de la célula;
• Núcleo (membrana nuclear)
• Citoplasma (membrana
celular)
– Protoplasma: Compuesto
básicamente por:
Agua
Iones. K+, Mg2+ , PO4
2- , SO4
2- , CO3
-, Na+, Cl- y Ca2+
Proteínas.
•Estructurales
•Funcionales
Lípidos. Fosfolípidos y colesterol
Hidratos de carbono o carbohidratos. Glucosa

Estructura física de la célula
Organelas intracelulares
Retículo
endoplásmico
liso
Retículo
endoplásmico
rugoso
Membrana
plasmática
Citoplasma
Microtúbulos
Ribosoma
Cromatina
Lisosoma
Mitocondria
Membrana nuclear
Ap. Golgi
Nucleo
Vesículas de
secreción
Centriolo
Nucleolo
 Cubierta membranosa
( lípidos y proteínas):
Membrana plasmática
Membrana del RE
Membrana mitocondrial
Membrana de los lisosomas
y Ap. Golgi
 Poros: para el paso de
sustancias a través de la
membrana

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.
glicoproteína
glicolípido
Lado extracelular Carbohidratos
colesterol fosfolípidos
proteína
s
Extremos
polares
Extremos
no polares
Lado intracelular
– Constituye una barrera fundamental impermeable a iones, glucosa y urea. El
O2, CO2 y alcohol (liposolubles) atraviesan esta porción de la membrana con
facilidad.
– Posee moléculas de colesterol que se encuentran disueltas en la bicapa
lipídica. Contribuye a la determinación del grado de permeabilidad a los
constituyentes hidrosolubles de los líquidos corporales.

– Carbohidratos (glucocáliz celular)
• Se encuentran en forma de
glucoproteínas y glucolípidos.
La porción gluco, sobresale
hacia el exterior de la célula.
• Posee proteoglicanos (sust.
hidrocarbonadas unidas por
pequeños grupos proteícos)
– Proteínas:
Conformadas por Glucoproteínas.
Tipos de proteínas:
Integrales (toda la membrana):
proporcionan canales estructurales
(poros), proteínas transportadoras,
enzimas.
Periféricas (ancladas a la
superficie de membrana, en la
parte interna y unidas a las
integrales), actúan como enzimas u
otro tipo de reguladores.

El citoplasma y organelas citoplasmáticas
•Citosol: fracción soluble compuesto por proteínas, electrolitos y glucosa
•Organelas intracelulares:
•Retículo endoplásmico:liso y rugoso
•Aparato de Golgi
•Lisosomas y peroxisomas
•Mitocondrias
•Dispersos: glóbulos de grasa neutra, glóbulos de glicoproteínas, ribosomas
y vesículas secretorias

Núcleo
- Membrana nuclear
- Nucleolo
- Cromatina: ADN, información
genes

65-75% del peso total del cuerpo humano es líquido.
Se encuentra en constante movimiento
Contiene iones y nutrientes para mantenimiento de la vida
celular
Compartimento intracelular:
 Líquido en el interior de las células.
 2/3 líquido total
Compartimento extracelular:
1/3 líquido total
2 subdivisiones:
 Plasma sanguíneo
 Fluido intersticial
MEDIO INTERNO: LÍQUIDO
EXTRACELULAR E INTRACELULAR

Sistema tegumentario
Sistema
Nervioso
Aparato
Digestivo
Sistema
endocrino
Sistema
cardiovasc.
Sistema
esqueléticoAparato
respiratorio
Sistema
muscular
Sistema
inmunitario
Sistema
urinario
Sistema
reproductor
Medio
externo
Medio
interno

Liquido Extracelular
• Origen de los nutrientes
– Sistema Respiratorio: El
O2
– Tracto Gastrointestinal:
Hidratos de Carbono,
ácidos grasos y
aminoácidos
– Hígado: Órgano que se
encarga de la conversión
de algunas sustancias
hacia formas manejables.
– Sistema muscular
esquelético: Movilidad
para autoprotección,
mantenimiento de la
temperatura y obtención
de alimento
• Eliminación de los productos
finales del metabolismo:
– Pulmones: Elimina CO2
– Riñones: Elimina úrea,
ácido úrico, excesos de
iones y agua

Mantenimiento del organismo dentro de límites que le
permiten desempeñar una función de manera adecuada
Mantenimiento de las condiciones del medio interno
constantes.
HOMEOSTASIS
Medio externo
variable
intracelular
intracelular
Medio interno
constante
Excreción
Absorción

Condiciones esenciales del medio interno:
 Concentración óptima de gases,
elementos nutritivos, iones y
Agua.
 Condiciones físicas: Tª y
Presión óptimas
 Volumen óptimo
Enfermedad: Alteración de la homeostasis

1. Importancia del sistema nervioso como del endocrino.
2. Nivel tónico de actividad: intervalo de normalidad fisiológica.
3. Controles antagónicos: retroalimentación negativa o “feek-back”
negativo.
4. Señales químicas pueden tener diferentes efectos en diferentes tejidos
corporales.
5. La homeostasis es un proceso continuo que implica el registro y
regulación de múltiples parámetros.
6. La efectividad de los mecanismos homeostáticos varía a lo largo de la
vida.
7. Tolerancia
8. Un fallo de los mecanismos homeostáticos produce enfermedad o la
muerte.
Homeostasis
Claude Bernard (siglo XIX)
Walter Cannon (1871-1945), definió las características que rigen la homeostasis :

Organismo
en homeostasis
Cambio
externo
Cambio
interno
Pérdida de
la homeostasis
Organismo
intenta compensar
Compensación falla Compensación acierta
Enfermedad Bienestar

Regulación de la homeostasis
S. Nervioso: Detecta alteraciones y envía
señales en forma de impulsos nerviosos
que producen cambios rápidos.
S. Endocrino: detecta cambios y a través de
la sangre envía los reguladores químicos
(hormonas). Estos cambios son lentos.
Ambos mecanismos se coadyuvan para
lograr el equilibrio.

Detectan desviación de las condiciones
basales .
Determina el punto de mantenimiento de
alguna función: ej. Presión arterial,
frecuencia cardiaca, temperatura etc. y la
respuesta
Produce la respuesta.
Sistemas de control
 Regulacion dinámica: Ciclo de eventos
monitorizados constantemente y enviados a la región
central
 Mantenido por circuitos de retroalimentación
negativa
SENSORES
CENTRO
INTEGRADOR
EFECTOR

Tipos de circuitos de retroalimentación:
-Negativo: intenta retornar a las condiciones preexistentes.
Produce una desviación hacia la dirección opuesta
Grado de eficacia mediante el cual
un sistema mantiene las
condiciones constantes

La insulina controla los niveles de glucosa
plasmática

-Positivo: acción de los efectores amplifica el cambio
Se produce en la misma dirección que el cambio
Mecanismos de disparo ( interruptor encendido/apagado)
Siempre combinado con retroalimentación negativa
Ejemplos:
Oxitocina (parto)
Coagulación sanguínea
integrador
Feto entra
canal parto
R de distensión
Hipotálamo
Hipófisis
Contracciones más
frecuentes e intensas
variable
sensor
efector

CONTROL ADAPTATIVO
(alimentación anterógrada)
El resultado de un proceso de control se usa para corregir
un proceso posterior.
Ej: movimiento
digestión
Señal control control respuesta final
paso I paso II

NIVELES DE CONTROL
• Intrínsecos:
• Celular
• Órganos y sistemas: autorregulación ( mediadores locales)
•autocrina
•Paracrina
• Extrínsecos:
• S Nervioso impulsos nerviosos
• S. Endocrino hormonas

Membrana Plasmática
La membrana plasmática define la extensión de la célula y mantiene las
diferencias esenciales entre el contenido de ésta y su entorno.
•No es una barrera pasiva
•Es un filtro altamente selectivo que mantiene la desigual concentración de
iones a ambos lados de ella.
•Permite que los nutrientes penetren y los productos residuales salgan de la
célula.

Agrupación de moléculas lipídicas y proteicas unidas por interacciones no covalentes.
Bicapa lipídica
Constituye la estructura básica de la membrana y actúa de barrera relativamente
Impermeable al flujo de la mayoría de las moléculas.
El modelo de mosaico fluido es, en biología, un modelo de la estructura
de la membrana plasmática propuesto en 1972 por S. J. Singer y G.
Nicolson gracias a los avances en microscopía electrónica y al desarrollo de
técnicas de criofractura.
Según el modelo del mosaico fluido, las proteínas (integrales o periféricas)
serían como "icebergs" que navegarían en un mar de lípidos (fluido lipídico).

Componentes básicos de las membranas
Lípidos
•Las moléculas lipídicas son insolubles en agua, pero se disuelven facilmente
en solventes orgánicos.
•Constituyen aproximadamente un 50% de la masa de la mayoría de membranas
plasmáticas de las células animales.
Existen 3 tipos principales de lípidos en las membranas celulares
•Fosfolípidos
•Colesterol
•Glucolípidos
Proteínas
Median las funciones de la membrana.
•Transporte
•Reacciones enzimáticas
•Eslabones estructurales entre el citoesqueleto y la matriz extracelular
•Receptores

Estructura general de los fosfolípidos:
O
PO O-
O
CH2CHCH2
Grupo Hidrofílico
(polar)
Colas Hidrofóbicas
(no polar)
Doble enlace cis
O
PO O-
O
CH2CHCH2
Cadenas hidrocarbonadas
Saturadas rectas
Cadenas hidrocarbonadas
Insaturadas con dobles enlaces cis
Componentes bioquímicos de las membranas
Lípidos
Fosfolípidos
Grupo de cabeza polar

Lípidos
Fosfolípidos
Los principales fosfolípidos de la membrana de eritrocitos humanos:
•Fosfatidiletanolamina
•Fosfatidilserina
•Fosfatidilcolina
•Esfingomielina
La bicapa lipídiaca de la membrana plasmática es asimétrica
Fosfatidiletanolamina
Fosfatidilserina
Fosfatidilcolina
EsfingomielinaEspacio Extracelular
Citosol

Lípidos:
Glucolípidos
•Lípidos que contienen oligosacáridos
•Se encuentran únicamente en la mitad exterior de la bicapa
•Suelen constituir el 5% de las moléculas lipídicas de la monocapa exterior.
Espacio Extracelular
Citosol

Lípidos:
Colesterol
Cabeza polar
Estructura
rígida
del anillo
esteroide
Cola
hidrocarbonada
no polar
Posición del colesterol
en la bicapa
Cabeza polar
Región rígida
de colesterol
Región más
fluída

¿De qué depende la fluidez de la membrana?
La fluidez de las bicapas lipídicas depende de (i) su composición lipídica y
(ii) de la temperatura
(i) Temperatura
La presencia de colesterol disminuye la fluidez haciendo que las cadenas hidrocarbonadas
de los fosfolípidos se junten, compacten y cristalicen (mayor rigidez).
(ii) Composición Lipídica
Los dobles enlaces cis de las cadenas hidrocarbonadas insaturadas aumentan la fluidez de
la bicapa fosfolipídica, al hacer que el empaquetamiento de las cadenas sea más difícil
Viscoso Líquido
LíquidoViscoso
Calor
Transición de fase

Proteínas y glicoproteínas
La cantidad y el tipo de proteínas de una membrana reflejan su función.
Aunque la estructura básica de las membranas biológicas está
determinada por la bicapa lipídica, la mayor parte de sus funciones están
desempeñadas por proteínas.
Componentes básicos de las membranas

Glúcidos: Glicolípidos
Glicoproteínas
En la membrana plasmática de todas las células eucarióticas, muchas proteínas y
algunas moléculas lipídicas de la superficie celular tienen cadenas de polisacáridos
unidas covalentemente a ellas.
Gucocalix:
Describe la zona periférica, rica en carbohidratos de la superficie de la mayoría de las
células eucariotas.
Está formado por las cadenas laterales de oligosacáridos de las glucoproteínas y de los
glucolípidos unidos a la membrana, aunque también puede corresponder a
glucoproteínas y glucolípidos segregados y luego adsorbidos por la célula.

Lipid raft o balzas lipídicas
• Lipid rafts son ensamblados dinámicos de colesterol, esfingolípidos y
proteínas de membrana dispersas dentro de la membrana plamática.
• Los rafts son plataformas especializadas en transducción de señales,
endocitósis y sorting de proteínas.
• Caveolae es un tipo especializado de lipid raft que contiene a la
proteína caveolina y caracterizada por invaginaciones
morfologicamente definidas de la superficie celular.
• Proteínas enriquecidas en lípid rafts:
1. Proteínas ancladas a la cara externa de la membrana
plasmática (MP) a través de un glicosilfosfatidil-inositol
(GPI-anchored).
2. Enzimas y proteínas adaptadoras doblemente aciladas
(Ej: FRS2, Src-Kinasa, etc) y unidas a la cara interna de
la MP.
3. Proteínas transmembrana.
Lipid raft
MP
IN
OUT
Caveola
MP
IN
OUT

+ Resistentes al tratamiento en frio con detergentes
no iónicos (Tritón X-100)
Lipid Raft
Lipid Raft
Sphingolipid Cholesterol Ganglioside
Phosphatidyl
choline
Phosphatidyl
ethanolamine
Saturated
phospholipids
Phosphatidyl
inositol
Unsaturated
phospholipids
GPI-linked protein
Src-family kinaseCitosol
MP
Medio Extracelular
Lipid Rafts
Src-family kinase
GPI-linked protein

Transporte a través de la membrana
Permeabilidad relativa de una bicapa lipídica frente a diferentes clases de moléculas.
*Los gases y las moléculas hidrofóbicas difunden rápidamente a través de las bicapas.
* Las moléculas pequenas no polares se disuelven fácilmente en las bicapas lipídicas y
por lo tanto difunden con rapidez a través de ellas.
* Las moléculas polares sin carga si su tamano es suficientemente reducido tambien
difunden rápidamente a través de la bicapa.
Gases:
CO2
O2
Moléculas
Hidrofobicas,
Ej: Benceno
Pequenas
moleculas
polares, ej:
H2O
Etanol
Moleculas
Polares
Grandes, ej:
Glucosa
Moleculas
Cargadas,
Ej: iones
Citosol
Espacio extracelular

Transporte de moléculas a través de la membrana
El transporte de ciertas moléculas a través de la bicapa lipídica, se consigue
mediante proteínas transmembrana especializadas, cada una de las cuales
es responsable de la transferencia de una molécula específica o de un grupo
de moléculas afines.
Uniporte Simporte Antiporte
Uniporte
Co-transporte
Simporte: En el mismo sentido
Antiporte: En sentido opuesto
Proteínas de transporte

Transporte de moléculas a través de la membrana
Transportadores (Carrier proteins): Se unen específicamente a la molécula
que debe ser transportada y a través de una serie de cambios conformacioneles
la transfieren a través de la membrana.
Canales (Channel proteins): No necesitan unirse a la molécula que debe ser
transportada. Forman poros a lo largo de la bicapa lipídica que cuando están
abiertos permiten el pasaje de solutos específicos , usualmente iones inorgánicos
de tamaño y carga apropiada,. En gral este tipo de transporte es mas rapido que el
mediado por las proteinas Transportadoras o Carrier proteins.
Proteínas de transporte
Transportadores (Carrier proteins)
Canales (Channel proteins)

Transporte Pasivo
Si la molécula transportada carece de carga, sólo su diferencia de concentración
a los dos lados de la membrana (gradiente de concentración) determina la
dirección del transporte pasivo.
Si el soluto lleva una carga neta, su transporte se ve influido tanto por su gradiente
de concentración como por el gradiente eléctrico total a través de la membrana
(potencial de membrana). Ambos gradientes juntos constituyen el gradiente
electroquímico.
El transporte llevado a cabo por los Transportadores o Carrier proteins puede ser
activo o pasivo.
El transporte llevado a cabo por de los Canales es siempre pasivo.

Transporte Pasivo
• No requiere el consumo de
energía (ATP).
• El movimiento ocurre por
diferencias en la concentración y
en las cargas eléctricas de las
sustancias en ambos lados de la
membrana.
• Tenemos los siguientes
mecanismos:
• Difusión simple
• Ósmosis
• Difusión facilitada
EQUILIBRIO
Moléculas
de colorante Membrana
EQUILIBRIO

Difusión Simple
• El movimiento de moléculas se da a
través de la membrana de
fosfolípidos, de un gradiente de alta
concentración a baja concentración.
• Cuando mayor es el gradiente de
concentración, más rápida es la
velocidad de difusión.
• Si no intervienen otros procesos, la
difusión continuará hasta eliminar el
gradiente de concentración.
• Moléculas solubles en lípidos como
etanol, y moléculas pequeñas como
H2O, CO2 y O2.
Citoplasma
Exterior de la Célula
O2
CO2 CO2
O2 O2
CO2
Mayor
concentración
Mayor
concentración
Menor
concentración
Menor
concentración

Osmosis
• En la osmosis, el agua
viaja desde un área de
baja concentración de
soluto a un área de alta
concentración del soluto
Solución
hipotónica
Molécula
de soluto
Solución hipotónica
Solución
hipertónica
Membrana
selectiva
permeable
Solución hipertónica
Membrana
selectiva
permeable
FLUJO DE AGUA
Moléc de soluto con
moléculas de agua
Moléculas de agua

• Osmosis induce a las células a contraerse en soluciones
hipertónicas e hincharse en soluciones hipotónicas
• El control del balance de agua entre células y su entorno
osmorregulación, es esencial para los organismos
SOLUCION
ISOTONICA
SOLUCION
HIPOTONICA
SOLUCION
HIPERTONICA
(1) Normal
(4) Flacida
(2) Lisada
(5) Turgente
(3) Plasmolizada
(6) Plasmolizada
CELULA
ANIMAL
CELULA
VEGETAL

La solución isotónica.- es cuando existe la
misma concentración de sustancias
disueltas en agua dentro de la célula y
fuera de ésta.
 Como la concentración de materiales es
igual en ambos lados de la membrana
celular, hay un equilibrio dinámico, el
agua se mueve hacia adentro y hacia
afuera de la célula a la misma velocidad.
 Cuando un glóbulo rojo se encuentra en
el torrente sanguíneo, el plasma que lo
rodea es una sustancia isotónica.
 Bajo condiciones isotónicas, los
glóbulos rojos y las células
vegetales mantienen su forma

• La solución hipotónica.- es aquella cuando
la concentración de los materiales disueltos
en el agua fuera de la célula es menor que
la concentración en la célula.
 Un glóbulo rojo en una solución
hipotótonica se llenará de agua y explotará.

Una célula vegetal en una solución
hipotónica se hinchará debido a que el
agua empuja el contenido celular hacia
la pared celular, la misma que no se
rompe porque es suficientemente
fuerte y evita que la célula la siga
empujándola.
La resistencia de la pared celular se
llama turgencia.
La turgencia da rigidez a los tallos y
hojas.

• La solución hipertónica.- la
concentración de las sustancias
disueltas en el agua fuera de la
célula es mayor a la de dentro de la
célua.
 En el caso de los glóbulos rojos en
una solución hipertónica, estos se
encojen.
 En las células vegetales el
contenido se separa de la pared
celular y se concentra en el centro
por la pérdida de agua, y a esto se
le llama plasmólisis.
 La plasmólisis hace que las plantas
se marchiten.

• Algunas moléculas por su tamaño o carga no difunden libremente a
través de la membrana.
• Utilizan canales formados por proteínas de membrana (porinas) para
moverse hacia adentro y afuera de la célula.
• Estos canales son usados para la glucosa y para iones pequeños y con
carga tales como K+, Na+, Cl-.
Difusión Facilitada

Transporte Activo
A diferencia del transporte pasivo que se produce de manera espontánea,
el transporte activo debe estar estrechamente acoplado a una fuente de energía
metabólica.
Algunas proteínas transportadoras funcionan como bombas que impulsan
activamente el movimiento de solutos en contra de su gradiente de concentración.
Ej: Transporte activo de H+, Bomba de H+
Bomba de H+ en Lisosomas. Utiliza la energía de hidrólisis
del ATP para bombear H+hacia el interior del lisosoma,
manteniendo así el pH de la matriz cercano a 5.
pH: 5.0
Hidrolasas Acidas
Nucleasas
Proteasas
Glycosidasas
Lipasas
Fosfatasas
Sulfatasas, etc
H+
pH: 7.2
ATP ADP
Bomba de H+

• Las células utilizan energía (ATP) durante el transporte.
• La proteína transportadora bombea activamente un
soluto determinado a través de una membrana en
contra del gradiente de concentración del soluto.
Transporte Activo

Proteína de transporte
1
FLUID0
EXTRACELULAR
Primer
soluto
Primer soluto, en el
interior de la célula,
se une a la proteína
Proteína de transporte
fosforilada
2
ATP transfiere un
fosfato a la
proteína
3
Proteína libera el soluto
fuera fuera de la célula
4 Segundo soluto se
une a la proteína
Segundo
soluto
5 El fosfato se separa
de la proteína
6
La proteína libera el
segundo soluto

Bomba de Sodio (Na) y Potasio (K)• Es una proteína presente en todas las membranas
plasmáticas de las células animales, cuyo objetivo es
eliminar sodio de la célula e introducir potasio en el
citoplasma.

Funciones de la Bomba
de Sodio (Na) y Potasio (K)
• Mantenimiento de la osmolaridad y del volumen
celular
• Mantiene un potencial eléctrico de membrana
• Favorece la trasmisión de impulsos nerviosos
• Mantenimiento de los gradientes de sodio y potasio

Transporte mediado por
vesículas
Exocitosis y Endocitosis

• Requieren energía (ATP) para llevarse a cabo.
• Algunas sustancias más grandes como polisacáridos,
proteínas y otras células cruzan las membranas
plasmáticas mediante varios tipos de transporte grueso:
• Exocitosis
• Endocitosis:
• Fagocitosis
• Pinocitosis
• Endocitosis mediada por receptores
Exocitosis y Endocitosis

Exocitosis
• Una vesícula membranosa se desplaza hasta la
membrana, se fusiona con la membrana y el contenido
se vacía fuera de la célula.
Fluido celular externo
Citoplasma

Exocitosis
• Organismos unicelulares
por ejemplo desechan
sus residuos metabólicos
mediante la formación de
vesículas que expulsan al
exterior

Tipos de Exocitosis
Secreción Constitutiva
Reponer membrana o proteínas
Secreción Reguladora
Secreción de enzimas u hormonas

Endocitosis
• Mediante la formación de vesículas o vacuolas a partir de
la membrana plasmática la célula incorpora
macromoléculas u otras partículas.
• Tipos: Fagocitosis, Pinocitosis y Endocitosis mediada por
receptores.
Citoplasma
Líquido intersticial
Vesícula

Tipos de Endocitosis: Fagocitosis
• La membrana plasmática forma
prolongaciones celulares que
envuelven la partícula sólida,
englobándola en una vacuola.
• Luego, uno o varios lisosomas se
fusionan con la vacuola y vacían
sus enzimas hidrolíticas en el
interior de la vacuola.
Pseudópodo
Alimento a
ser ingerido
FAGOCITOSIS

Tipos de Endocitosis: Pinocitosis
• La membrana celular se
invagina, formando una
vesícula alrededor del
líquido del medio externo
que será incorporado a la
célula.
• Luego se libera en el
citoplasma.
Membrana celular
PINOCITOSIS

Tipos de Endocitosis: mediada por receptor
• Las sustancias que serán transportadas al interior deben primero acoplarse
a las moléculas receptoras específicas. concentrados en zonas particulares
de la membrana (depresiones).
• Cuando los receptores están unidos con sus moléculas especificas, se
ahuecan y se cierran formando una vesícula.
Material unido a las
proteínas receptoras
ENDOCITOSIS MEDIADA
POR RECEPTORES
Membrana celular
CAVIDAD
citoplasm
a

• 60% de la masa corporal (MC) es
agua (2/3 intracelular y 1/3
extracelular)
• Se encuentra en constante
movimiento
• Transportado rapidamente por la
sangre circulante
• Contiene iones y nutrientes para
mantenimiento de la vida celular
1. LÍQUIDOS CORPORALES

sensibles
1. LÍQUIDOS CORPORALES

Agua Total 100% (40 – 42 L)
67% LIC
(28 L)
Líquido Intersticial 25% (10 L)
Plasma 8% (3.5 L)
LEC = Fluído Intersticial + Plasma
LEC
1. LÍQUIDOS CORPORALES: COMPARTIMENTOS

• Líquido Extracelular: 20% MC
• Líquido Intersticial (15% MC): Entre las células y los tejidos
• Plasma (5% MC): Porción líquida de la sangre
• Linfa (1-3% MC)
• Líquido Transcelular (1-3% MC): Cefalorraquídeo, Intraocular,
Sinovial, Pleural, Cavidad Peritoneal...

• 55 % Plasma
• 45 % Células sanguíneas
– Eritrocitos > 99 %
– Leucocitos
– Plaquetas
HEMATOCRITO

LEC (plasma + intersticial) LIC
Na+.....................................142mEq/l
K+...........................................4mEq/l
Ca+.......................................2.4mEq/l
Cl-........................................103mEq/l
HCO3
-....................................28mEq/l
Fosfatos..................................4mEq/l
Glucosa................................90 mg/dl
Aminoácidos.........................30 mg/dl
Na+...........................................10mEq/l
K+...........................................140mEq/l
Ca+.....................................0.0001mEq/l
Cl-...............................................4mEq/l
HCO3
-........................................10mEq/l
Fosfatos.....................................75mEq/l
Glucosa...............................0 a 20 mg/dl
Aminoácidos............................200 mg/dl
2. COMPOSICIÓN DE LOS LÍQUIDOS CORPORALES
• El líquido intersticial tiene una composición muy parecida a la del plasma, pero
tiene una concentración muy baja de PROTEÍNAS
• El plasma contiene gran cantidad de proteínas (albúmina, p.e.).

La homeostasis del líquido extracelular (LEC) es fundamental
La concentración de los solutos está regulada en gran parte por la cantidad de agua
extracelular, que depende del consumo, la EXCRECIÓN RENAL y las pérdidas por el sudor, la
respiración y las heces.
Cuando la concentración del LEC es alta (por falta de agua o exceso de solutos) el riñón
retiene más agua y excreta una orina concentrada → EL RIÑÓN PUEDE REGULAR LA
REABSORCIÓN DEL AGUA Y LOS SOLUTOS

La difusión es el movimiento neto de
sustancia (líquida o gaseosa) de un área
de alta concentración a una de baja
concentración.
3. DIFUSIÓN

LA COMUNICACIÓN CELULAR:
Los mensajeros Químicos
?
Oye tú !!!
Tienes que proliferar
Necesitamos!
glucosa!
Hey !!! ¿Podrías
migrar?
¿ A quien debo
escuchar ?

Comunicación celular (CC):
Célula emisora Célula blanco (diana)
•información
•señales extracelulares
(primeros mensajeros o
mensajeros químicos)
•distancias variables
•modificar las respuestas en
otras células (excitadoras,
inhibidoras o moduladoras).
(Respuestas rápidas o lentas).

1) síntesis celular del mensajero químico.
2) secreción del mensajero por la célula emisora.
3) transporte del mensajero hasta la célula blanco.
4) detección / recepción del mensajero (señal) por un
receptor celular (proteína)
5) transmisión intracelular de la señal (transducción de
señal) y cambio en el status celular (metabolismo,
expresión génica, etc.)
6) eliminación (degradación) de la señal (interrupción del
proceso).
Etapas de la comunicación celular

Señalización y Respuesta Celular

Características de la cascada de señalización:
1. Transferencia física de la señal (RECEPTORA) del sitio de
recepción – membrana plasmática o citosol – hacia la maquinaria celular
donde ocurrirá la respuesta.
2. Transformación de la señal (TRANSDUCTORA) en forma
molecular con propiedad de provocar una respuesta.
3. Amplificación de la señal (EFECTORA) de una forma suficiente
para provocar la respuesta, de modo que muy poca cantidad de moléculas
es suficiente para provocar una respuesta en la célula.
4. Distribución de la señal (INTEGRADORA) hacia varios sitios en
el interior de la célula con el fin de influenciar diversos procesos
simultáneamente.
5. Cada etapa del proceso de señalización podrá ser modificada o
alterada (MODULADORA) por otros factores mientras se produzca la
señal.
Cascada de Señalización Intracelular

Paracrina = una sustancia (mediador local) es secretada por una
células y actúa localmente en células vecinas Ej: Factores de Crecimiento
y mediadores Inflamatorios
Autocrina = una sustancia es secretada por una célula y actúa en la
misma célula
Señales autocrinas y paracrinas

Comunicación a distancia
 Moléculas señalizadoras son
transportadas a través del sistema
circulatorio y actúan sobre células
dianas alejadas.
 Moléculas señalizadoras: hormonas.
 Las hormonas son reconocidas por
proteínas específicas (receptores) en
la membrana plasmática, en
citoplasma o en el núcleo.
Señalización endocrina

Los mensajeros
extracelulares se
pueden unir a
receptores de
superficie o a
receptores
intracelulares
Receptores intracelulares
Receptores de membrana

(B) Una célula blanco convierte una
señal extracelular (molécula A) en
una señal intracelular (molécula B).
La Transducción de Señales es el proceso por
el que un tipo de señal es convertido en otro.
(A) Un teléfono convierte una
señal eléctrica en una señal
sonora.

Vías de señalización intracelular

1. comunicación endocrina u hormonal
2. neurotransmisión
3. comunicación neuroendocrina
4. comunicación paracrina
5. comunicación yuxtacrina
6. comunicación autocrina.
La comunicación celular opera
mediante seis formas principales

1. Comunicación endocrina u hormonal
Célula endocrina Receptor
Torrente sanguíneo
Célula blanco
Hormona

2. Neurotransmisión
neurona
sinapsis
célula blanco
neurotransmisor

3. Secreción
neuroendocrina
Célula
neurosecretora
Célula blanco
distante

4. Comunicación paracrina
Mediador
local
Célula
emisora
Células
blanco

5. Comunicación yuxtacrina o
dependiente de contacto
Célula emisora Células blanco
Molécula
señal unida a
membrana

Sitios blanco en la misma célula
6. Autocomunicación o
comunicación autocrina

1) los liposolubles con receptores intracelulares
(p.e. esteroides tiroxina y ácido retinoico).
2) los liposolubles con receptores de superficie
celular.
3) los de naturaleza hidrosoluble con receptores de
superficie celular (polipéptidos y las aminas).
4) los gases, como el óxido nítrico (NO) y el
monóxido de carbono (CO).
Mensajeros químicos clasificados de
acuerdo a su naturaleza química

A. Los esteroides:
•hormonas sexuales masculinas y
femeninas
•corteza de las glándulas suprarrenales
(cortisol, cortisona, aldosterona)
•Vitamina D
Primeros mensajeros liposolubles con
receptores intracelulares.

C
B
Primeros mensajeros liposolubles con
receptores intracelulares.
Tiroxina (Tetrayodotironina) y Triyodotironina
Los retinoides

Mensajeros hidrosolubles que unen
receptores de superficie celular
A. Péptidos y proteínas:
•Insulina
•Glucagón
•hormona antidiurética
•Oxitocina
•Angiotensina
•factores de liberación de las
hormonas hipofisiarias
•las endorfinas
•los factores de crecimiento y de
transformación
Factor de crecimiento epidérmico (EGF)

B.
Mensajeros hidrosolubles
que unen receptores de
superficie celular
Aminas

Mensajeros hidrosolubles que unen
receptores de superficie celular

Receptores intracelulares
Receptores de membrana

1. Receptores-canales o receptores ionotrópicos
o canales iónicos regulados por un ligando.

2. Receptores ligados a tirosina quinasa
Membrana
Citoplasma
L
L
Tirosina
quinasa
Receptor Espacio
extracelular

3. Receptores con actividad
enzimática intrínseca.
Receptor del factor de
crecimiento de
fibroblástos (FGF),
C
-S-S-
-S-S-
-S-S-
C
N
C
N
N
C
N
C
Receptor de insulina,
crecimiento tipo
insulínico 1 (IGF-1)
Receptor del factor
de crecimiento
epidérmico (EGF)
C
N
C
N
crecimiento derivado de
plaquetas (PDGF),
Receptor de factor
estimulante de colonias
1 (CSF-1)
N
Cadenas 
Cadena 
Membrana
Citoplasma
Espacio
extracelular

A B
4. Receptores acoplados a proteínas G

SECCIÓN V.
Bioquímica de la
comunicación extracelular
e intercelular

SECCIÓN V. Bioquímica de la comunicación extracelular e intercelular
FIGURA 42–3 La “vía de la información”. La información fluye desde el gen
hacia la transcripción primaria, hacia mRNA, y hacia proteína. Las hormonas
pueden afectar cualquiera de los pasos comprendidos, y los índices de
procesamiento, degradación o modificación de los diversos productos.
McGraw-HillEducationLLC
Todoslosderechosreservados.

FIGURA 42–4 Componentes del sistema efector de receptor de hormona-
proteína G. Los receptores que se acoplan a efectores mediante proteínas G
(GPCR) típicamente tienen 7 dominios que abarcan la membrana. En ausencia
de hormona (izquierda), el complejo de proteína G heterotrimérico (α, β, γ) se
encuentra en una forma inactiva unida a guanosín difosfato (GDP), y
probablemente no está asociado con el receptor. Este complejo está fijo a la
membrana plasmática por medio de grupos prenilados en las subunidades
βγ (líneas onduladas), y tal vez mediante grupos miristoilados sobre
subunidades α (que no se muestran).

CAPÍTULO 42. Acción hormonal y transducción de señal
FIGURA 42-6 Ciertas interacciones entre hormona y receptor se traducen
en la activación de la fosfolipasa C (PLC).

FIGURA 42–7 La fosfolipasa C divide el PIP2 hacia diacilglicerol
y trifosfato de inositol. R1 generalmente es estearato, y R2 por lo
general es araquidonato. IP3 se puede desfosforilar (hacia el I-1,4-P2
inactivo) o fosforilar (hacia el I-1,3,4,5-P4 en potencia activo).

FIGURA 42–9 Inicio de transducción de señal por receptores
enlazados a cinasas JAK. Los receptores (R) que se unen a la
prolactina, hormona de crecimiento, interferones y citocinas
carecen de tirosina cinasa endógena.McGraw-HillEducationLLC

FIGURA 42–10 Regulación de la vía del NF-κB. El NF-κB consta de dos subunidades,
p50 y p65, que cuando están presentes en el núcleo regulan la transcripción de la
multitud de genes importantes para la respuesta inflamatoria. El IκB, un inhibidor
del NF-κB, restringe la entrada de este último al núcleo. El IκB se une a —y
enmascara— la señal de localización nuclear de NF-κB.

FIGURA 42–11 La unidad de transcripción de respuesta a hormona.
Esta unidad es un montaje de elementos de DNA y proteínas unidas
que interactúan, por medio de interacciones entre una proteína y
otra, con diversas moléculas coactivadoras o correpresoras.

FIGURA 42–12 La superfamilia de receptor nuclear. Los miembros de esta familia se
dividen en seis dominios estructurales (A a F). El dominio A/B también se denomina
AF-1, o la región moduladora, porque está involucrado en la activación de la
transcripción. El dominio C consta del dominio de unión a DNA (DBD). La región D
contiene la bisagra, que proporciona flexibilidad entre el DBD y el dominio de unión
a ligando (lBD, región E). La parte C terminal de la región E contiene AF-2, otro
dominio importante para la transactivación. La región F está poco definida.

FIGURA 42–13 Varias vías de transducción de señal convergen en CBP/p300.
Muchos ligandos que se asocian con receptores de membrana o nucleares
finalmente convergen en CBP/p300. Se emplean varias vías de transducción de
señal diferentes. (EGF, factor de crecimiento epidérmico; GH, hormona de
crecimiento; Prl, prolactina; TNF, factor de necrosis tumoral; otras
abreviaturas se desatan en el texto.)McGraw-HillEducationLLC

RECEPTORES ACOPLADOS A PROTEINAS G
• Implicados en una transmisión relativamente rápida, generándose
una respuesta en seg.
• Ej:
• R muscarínicos.
• R adrenérgicos.
• R dopaminérgicos.
• R serotoninérgicos.
• R de los opioides.
132

SISTEMAS DE EFECTORES DE PROTEÍNAS G
134

SISTEMAS EFECTORES DE
PROTEÍNAS G
135

SISTEMAS EFECTORES DE PROTEÍNAS G
• Una vez activadas las proteínas G, pueden activar:
• Canales iónicos
• Sistemas de Segundos Mensajeros
• Sistema de la Adenilato Ciclasa (AC)
• Sistema de la Guanilato Ciclasa (GC)
• Sistema del Fosfolipasa C
136

RECEPTOR MUSCARINICO
• Es un tipo de R acoplado
a Proteína G.
• Se conocen 5 tipos:
• M1, M3 y M5: + AC, +PLC
• M2, M4: - AC
140

RECEPTORES MUSCARÍNICOS
• M1: Gástricos, aumentan la secreción gástrica (plexos mientéricos del
estómago)
• M2: Cardíacos, - contractibilidad, – frec cardíaca
• M3: M. Liso y Glándulas, + secreción exocrina, + la contracción de la
musc lisa bronquial e intestinal (menos el vascular)
• M4: Endotelio y Útero, vasodilatación arterio
• M5: no se conoce su ubicación
141

RECEPTORES ADRENÉRGICOS
• Se clasifican en 2 grupos:
• RECEPTORES  :
• 1: postsinápticos. Predominan en musculo liso vascular.
• 2: presinápticos. Inhiben la liberación de Catecolaminas.
• RECEPTORES 
• 1: cardíacos. Estimulan todas las prop del corazón.
• 2: musculo liso. Ej: M liso Bronquial y uterino, libera insulina.
• 3: tejido adiposo.
143

RECEPTORES ADRENÉRGICOS
• Pertenecen al grupo de Receptores acoplados a Proteína G:
receptor Proteína
G
Sistema
efector
Acción Farmacológica
1 Gq PLC Contracción de musculo liso vascular
2 Gi AC Control presináptico de liberación
1 Gs AC Estimulación de músculo liso cardíaco
2 Gs AC Relajación de musc liso vascular y bronquial
144

La misma señal química puede inducir
diferentes respuestas en diferentes células blanco

Señal: molécula secretada que transmite una información, y con
ello coordina una respuesta, desde una tipo celular a otras células
o moléculas del organismo. La señal puede ser grande (proteína) o
pequeña (neurotransmisor), hidrofílica (proteína, amino ácido) o
hidrofóbica (hormonas esteroidales, retinoides).
Receptor: proteína intra o extracelular de la célula blanco que
une específicamente la molécula señal, también llamada ligando.
Una célula responderá a una señal solo si tiene receptores para
ella.
Cascada de señalización: La unión de ligando al receptor induce
una cascada de reacciones intracelulares, que incluyen la
activación de proteínas quinasas, de proteínas fosfatasas, de
proteínas que unen guanidín nucleótidos (proteínas G) y
promotores de la expresión génica. La señal es generalmente
transitoria. Una vez que la señal produce una respuesta celular
esta es destruida (ligandos proteicos por down-regulation).

Los receptores conforman los
mecanismos de respuesta
intracelular a la acción de las
hormonas.
Los receptores son proteínas y en
otras determinaciones son de
naturaleza esteroidea. de ambas
naturaleza cumplen funciones
especificas.
La interacción de estos puede ser comparada con algunos aspectos
de interacción enzimática dado que poseen:
ALTA
AFINIDAD
SON
ESPECIFICOS
SON
SATURABLES
PUEDEN SER INHIBIDAS Y
REGULADAS.
grupoargon.com
RECEPTORES

Contienen por lo menos 2 dominios:
Uno de reconocimiento (que se une a la hormona).
Y la región que origina una señal en respuesta a la
interacción.
solociencia.com
Los receptores están
sometidos a contra
regulación: Es cuando a
mayor exposición de la
hormona se reduce el
numero de receptores.

EN EL INTERIOR
CELULAR:
EN LA MEMBRANA
PLASMATICA:
Son receptores para hormonas
esteroideas y tiroideas y conforman
señales que son capaces de provocar
cambios en los procesos de
expresión genética
Reconocen a hormonas de
naturaleza hidrosolubles e
incapaces de atravesar la
membrana plasmatica , como:
insulina , glucagon ,
entre otros.
LOCALIZACION DE RECEPTORES
scielo.isciii.es grupoargon.com

scielo.isciii.es
grupoargon.com

TIPO CANAL IONICO:
revespcardiol.org
RECEPTORES DE MEMBRANA
RECEPTORES
ACOPLADOS A
PROTEINA G
Poseen dominios hacia el espacio extracelular
(dominio señal) y dominio en el citosol que
representa region de reconocimiento a proteina g.
Presentan 7 pases transmembrana en
configuración α helice .
RECEPTORES CON
ACTIVIDAD
CATALITICA

RESPUESTA
INTRACELULAR A LA
UNION SEÑAL-
RECEPTOR DEL TIPO
CANAL IONICO
Un ejemplo de este es el del
receptor del neurotransmisor
acetil colina, el cual es una
proteína transmembrana que
actúa como un canal iónico
que abre y cierra el flujo de
iones específicos
dependiendo de su unión a la
señal extracelular
psicofarmacos.info
Cada uno de estos receptores
proporciona una respuesta
dada por una serie de eventos
ocurridos.

ourdes-luengo.org
Adenosín monofosfato-3',5' cíclico) es
un nucleótido que funciona como segundo
mensajero en varios procesos biológicos.
Es un derivado del adenosín
trifosfato (ATP), y se produce mediante la
acción de la enzima adenilato ciclasa.
Esa enzima es activada por los
activadores de la subunidad Gα ,
perteneciente a la proteína G, ambos
receptores acoplados de proteínas.
La descomposición de la AMPc hacia 5´-
AMP es catalizada por la enzima
fosfodiesterasa.
Segundos mensajeros

patentados.com
El calcio actúa como mediador intracelular
cumpliendo una función de segundo mensajero.
el ion Ca2+ interviene en la contracción de
los músculos y es imprescindible para
la coagulación de la sangre.
También está implicado en la regulación de
algunas enzimas quinasas que realizan funciones
de fosforilación, por ejemplo la proteína quinasa
C (PKC).
Realiza unas funciones enzimáticas similares a las
del magnesio en procesos de transferencia de fosfato
(por ejemplo, la enzima fosfolipasaA2).

sisbib.unmsm.edu.pe
Diéster de glicerol con dos ácidos grasos iguales o diferentes.
El diacilglicerol es un intermediario en la biosíntesis de fosfolípidos y se
libera de los mismos mediante la actividad fosfolipasa C. El diacilglicerol
liberado a partir de polifosfatos de fosfatidil inositol, o de fosfatidil colina,
participa en la transducción de señales al interior de la célula.

Fosfolípido que contiene en su estructura
uno o más inositoles modificados por
adición de uno o más grupos fosfato.
Actúan como segundos mensajeros en
la transducción de señal de las células.
Los fosfoinosítidos más importantes son
los del grupo fosfatidilinositol
bifosfato. Cuando determinados ligandos
se unen a receptores de la membrana,
el fosfatidilinositol 4,5-bifosfato es
escindido por una fosfatidasa en inositol
1,4,5-trifosfato que provoca la liberación
deCa2+, y 1,2-diacilglicerol que activa
la proteína quinasa C.
es.wikipedia.org

Pertenecen a una familia de proteínas que participan en la
traduccion de señales a nivel intracelular y que unen nucleótidos de guanina
PAPEL DE LA PROTEINA G
La proteína es un trímero con tres subunidades distintas: α, β y ganma:
α: Tiene un sitio de unión para el GTP y GDP, a afinidad por uno u otro de
estos nucleótidos va a depender de si esta acoplada al receptor.
β-γ :
Se separan de la subunidad alfa, cuando esta se une al GDP haciendo
un intercambio de GDP a GTP. Activando asi a la subunidad alfa.

Hay dos tipos de protein quinasas:
Las serin/treonin quinasas: que catalizan la
fosforilacion de residuos de los grupos
hidroxilos de la serina o la treonina sobre sus
proteinas sustrato.
Las tirosin quinasas: que catalizan la
fosforilacion de los residuos de tirosina sobre
sus proteinas sustratos.
PAPEL DE LAS PROTEIN QUINASAS

PROTEIN QUINASA A: proteína de
4 subunidades; dos reguladoras ( a
las que el AMPc se une). Y dos
catalíticas que se disocian de las
dos anteriores una vez que se une
el AMPc. De esta forma se activan y
catalizan reacciones de fosforilacion
de serina y treonina.
genomasur.com
PROTEIN QUINASA C: es una cadena
proteica que cataliza la fosforilacion
de una variedad de proteínas y
requiere de diacilglicerol y calcio para
su actividad

: son
enzimas que fosforilan proteínas, cuya actividad depende del calcio
quien se une a la calmodulina formando el complejo Ca2+/calmodulina
que activa a la protein quinasa .

CALMODULINA:
Proteína monómera que une calcio.
Contiene 4 dominios muy similares cada uno
dotado para un sitio de unión para el calcio.
Cuando ˄ la concentración de Ca2+
intracelular. Se unen 4 iones con cada
molécula de calmodulina, activándola
mediante un cambio de conformación .
La calmodulina activada interactúa con
enzimas especificas formando un complejo
calmodulina-enzima. Cuando ˅ la
concentración de calcio la calmodulina
recobra su forma inactiva.
suscita.es

RESPUESTA INTRACELULAR A
LA UNION HORMONA-RECEPTOR
DEL TIPO HORMONA ACOPLADA
A PROTEINA G
RECEPTORES
ACOPLADOS A
PROTEINA G
PROTEINAS DIANAS DE
LA SUB-UNIDAD α DE
LA PROTEINA G:
ADENILATO CICLASA Y
FOSFOLIPASA C
ACTIVACION DE LA
ADENILATO CICLASA:
SINTESIS DEL AMPc COMO
SEGUNDO MENSAJERO
ACTIVACION DE LA
FOSFOLIPASA C:
PAPEL DEL
INOSITOL
TRIFOSFATO Y DEL
DIACILGLICEROL
COMO SEGUNDO
MENSAJERO
ACTIVACION DE
LA PROTEIN
QUINASA
DEPENDIENTE
DE
Ca2+/calmodulina
ACTIVACION
DE LA
PROTEIN
QUINASA C

ACTIVACION DE LA ADENILATO CICLASA: SINTESIS DEL AMPc COMO
SEGUNDO MENSAJERO
1. Neurotransmisor
2. Receptor proteína G.
3. Subunidad α de la proteina G
4. Subunidad γ de la proteína G
5. Subunidad β de la proteína G
6. Guanosín-di-fosfato (GDP)
7. Adenilato ciclasa
8. Membrana plasmática
9. Guanosin-Tri-fosfato (GTP)
10. Lado citoplasmático de la
membrana
P1 o fósforo inorgánico

ACTIVACION DE LA FOSFOLIPASA C: PAPEL DEL INOSITOL
TRIFOSFATO Y DEL DIACILGLICEROL COMO SEGUNDO
MENSAJERO

Esungastoxicoyreactivo
Actúa como señal intracelular
en la regulación de la
dilatación de los vasos
sanguíneos
Funciona como
neurotransmisor e interviene
en la respuesta inmune
Es sintetizado por la enzima
NO sintetasa
PAPEL DE OXIDO NITRICO

•ProteinQuinasaA es a su vez activada por la
elevación de los niveles de AMP cíclico,
producidos por:
•adrenalina (epinefrina) en músculo:
ejercicio
•glucagón en hígado: ayuno
•Al unirse unen a receptores específicos de
membrana, desencadenan la cascada del
AMP cíclico, que amplifica los efectos de las
hormonas.

1. Introducción
• Tejido muscular: efectores con acción mecánica o motora
• Formado por células excitables y contráctiles. Tipos:
- Esquelético, unido a los huesos: responsable del movimiento
coordinado y voluntario
- Liso de las paredes de las vísceras (estómago, intestino, vasos
sanguíneos…): involuntario
- Cardiaco: estriado e involuntario
• El 40% del cuerpo es músculo esquelético, y otro 10% es liso y cardiaco
• Los principios básicos de excitación y contracción son aplicables a los tres.

2. Músculo esquelético: características
• Tejido muscular estriado rodeado de una
vaina de tejido conectivo (epimisio) que lo
inserta en los huesos (tendones).
• El músculo se divide en fascículos, y estos
en fibras rodeadas de membrana plasmática
con centenares o miles de miofibrillas que
contienen los filamentos contráctiles
(actina y miosina).
• Las estrías se deben a la disposición
organizada de filamentos gruesos (miosina) y
finos (actina).
• El sarcómero es la unidad contráctil del
músculo esquelético.

2.1. Músculo esquelético: características
• Banda A: filamentos de miosina
solapados con los de actina
• Banda I: filamentos de actina que
parten del disco Z
• Banda H: filamentos de miosina
sin solapamiento con los de actina
Características fibra (célula)
muscular:
- Membrana plasmática = sarcolema
- Multinucleada
- Retículo endoplásmico muy
desarrollado (= sarcoplásmico)
- Gran cantidad de mitocondrias

• Filamentos gruesos compuestos por múltiples moléculas de miosina (200
o más).
• Formada por 2 cadenas pesadas formando una doble hélice (cola de la
molécula de miosina) y 4 cadenas ligeras (cabeza de miosina).
• La cabeza está separada de la hélice mediante un brazo flexible. El conjunto
cabeza-brazo se llama puente cruzado y participa directamente en la
contracción.
• La cabeza de miosina posee actividad ATPasa y puede unirse a la actina.
2.2. Filamentos contráctiles: miosina

• Filamentos finos constituidos por: doble hebra de actina,
tropomiosina y troponina.
• La tropomiosina se enrolla en espiral alrededor de la actina. En reposo
impide atracción entre los filamentos de actina y de miosina.
• La troponina (complejo de) se une a los lados de la tropomiosina. La
troponina I posee gran afinidad por la actina, la T por la tropomiosina y la C
por el calcio.
2.2. Filamentos contráctiles: actina

• = Disminución en la .
longitud de las fibras
individuales.
• Disminución en la
distancia entre los discos Z
sin acortamiento de las
bandas A.
• Las bandas I disminuyen
de longitud.
• La disminución de
longitud del sarcómero se
debe al deslizamiento de
los filamentos finos sobre y
entre los filamentos gruesos.
2.3. Contracción muscular

= Disminución en la longitud de los sarcómeros y por tanto de las
fibras musculares.
• Las bandas A no varían, mientras que las bandas I se estrechan.

• Troponina y tropomiosina regulan la unión de los
puentes actina-miosina.
• En reposo, la tropomiosina bloquea la unión de los
puentes cruzados a la actina.
• El desplazamiento de la tropomiosina requiere la
interacción de la troponina con Ca2+ liberado por el RS.
• Este desplazamiento muestra los puntos activos de la
actina.
• La ATPasa de la miosina hidroliza el ATP a ADP y Pi, que
se mantienen unidos a la cabeza.
• Puentes cruzados de miosina se unen a las moléculas de
actina.
• Las cabezas de miosina se inclinan al liberar el Pi,
provocando el deslizamiento sobre la actina (golpe de
fuerza). El ADP ha de ser sustituido por un nuevo ATP para
que la cabeza se separe de la actina
• Una vez finalizado el estímulo nervioso bombas de Ca2+
devuelven el catión al RS.
• Al separar El Ca2+ la tropomiosina vuelve a su sitio
cubriendo los puntos activos de la actina: relajación

Rigor mortis: sin el ATP producido por el metabolismo celular,
el ADP queda unido a la cabeza de miosina, y ésta queda
“enganchada” a la actina.

Sarcolema = membrana plasmática
Retículo sarcoplásmico = retículo endoplasmático especializado a
modo de cisternas donde se almacena Ca2+ : su concentración es muy baja en
el citoplasma.
Túbulos T = invaginaciones del sarcolema hacia el interior celular que hacen
llegar el potencial de acción a toda la fibra muscular
2.3. Contracción muscular: retículo sarcoplásmico

• El músculo esquelético está
inervado por grandes fibras
mielinizadas originadas en las
motoneuronas de la médula
espinal.
• Las fibras nerviosas se ramifican e
inervan entre 3 y varios cientos de
fibras musculares. En los
movimientos finos una motoneurona
inerva pocas fibras musculares.
• Unidad motora: conjunto de
fibras musculares inervadas por una
sola motoneurona.
• La unión neuromuscular, cerca del
punto medio de la fibra muscular, se
llama placa motora terminal.
2.4. Unión neuromuscular

2.5. Acoplamiento excitación-contracción
• El potencial de acción generado en la placa motora terminal se propaga
por toda la fibra, y es conducido hacia el interios por los túbulos T, que
están en contacto con el RS.
• La despolarización abre canales de Ca+2 voltaje dependientes.
• El aumento del Ca+2 en el citoplasma activa la contracción muscular.

1
Extremadamente rápida
Muy limitada (5- 8 s)
2
Muy rápida
Limitada
2-3 ATP/ glucosa
3
Lenta
Ilimitada
36 ATP/ glucosa
11
Extremadamente rápida
Muy limitada (5- 8 s)
22
Muy rápida
Limitada
2-3 ATP/ glucosa
33
Lenta
Ilimitada
36 ATP/ glucosa
2.6. Energética de la contracción muscular
La reserva de ATP de la fibra muscular apenas dura 1 segundo…

Contracción
muscular
Estiramiento
tendones
Movimiento
articulaciones
Contracción
m. extensores
Incrementa ángulo
articular
Contracción
m. flexores
Disminuye ángulo
articular
Flexión
Extensión
M. Agonista: desempeña la acción de movimiento
M. Antagonista: actúa sobre la misma articulación con acción opuesta
2.7. Mecánica de la contracción muscular

La fuerza de contracción puede aumentarse activando más motoneuronas
2.7. Mecánica de la contracción muscular
Contracción tetánica
(tetania): aumento de la
fuerza de contracción
mediante estimulación
repetida

•TIPO I LENTAS O ROJAS:
Isoenzima lenta de la miosina
Abundantes mitocondrias, mioglobina y
vascularización (gran capacidad
oxidativa)
Escaso glucógeno y escaso desarrollo del
retículo sarcoplásmico
Pequeño tamaño y muy resistentes a la
fatiga
• TIPO II RÁPIDAS O BLANCAS
Isoenzimas rápidas de la miosina
Escasas mitocondrias, mioglobina y
vascularización (escasa capacidad
oxidativa)
Abundante glucógeno y gran desarrollo
del RS
Mayor tamaño y menor resistencia a la
fatiga
-IIA. RESISTENTES A LA FATIGA
-IIB. RAPIDAMENTE FATIGABLES
TIPO I
TIPO IIA TIPO IIB
2.8. Tipos de fibras musculares esqueléticas

CABALLO
Labor 31 69
Fondista 79 21
24 76
Pura sangre 7 93
Velocista
TIPO I TIPO II
% DE FIBRAS
HOMBRE
50 50Sedentarios
2.8. Tipos de fibras musculares esqueléticas

3. Músculo cardiaco
• Sincitio funcional: se comporta como si fuera una única célula
porque las fibras (células) están interconectadas por uniones
comunicantes (discos intercalares) que permiten una
despolarización (y contracción) sincronizada.
• En realidad hay dos sincitios: aurículas y ventrículos

• El nodo sinusal se despolariza
espontáneamente (automatismo
cardiaco), pero la velocidad depende del
SNA
• La despolarización se transmite a
las aurículas y después a los ventrículos
• El PA del músculo cardiaco es un
meseta (0.3s): 1º se abren canales
rápidos de Na+ y después los de Ca+2
más lentamente, permitiendo la
contracción sincronizada.
• Acoplamiento excitación-contracción:
la misma entrada de Ca+2 permite el
deslizamiento de los filamentos.
3. Músculo cardiaco

6. Músculo liso
• Células mononucleadas, delgadas y fusiformes conectadas por
uniones gap: contracción sincronizada
• Controlado involuntariamente por el SNA
• Escasos RS y miosina y abundante actina, que se une a la
membrana y a los cuerpos densos, que pueden formar puentes
intercelulares

Clases de contracción del músculo liso
• FASICA  CONTRACCIÓN RÁPIDA. Aparato digestivo y
genitourinario.
• TÓNICA  CONTRACCIÓN PROLONGADA (horas o
días). Paredes de los vasos sanguíneos, vías
respiratorias y esfínteres.
Control de la contracción: nervioso (SNA),
hormonal y local
6. Músculo liso

Membrana semipermeable
Soluciones de KCl: la membrana es
permeable al K+ y no al Cl-

→ La diferencia de concentración de K+
actúa como una pila: el flujo de una
cantidad infinitesimal de K+ crea un
potencial de membrana de -60 mV
→ la tendencia de cualquier ión es fluir
hasta que se establezca su potencial de
equilibrio
→ En los tejidos, Na+ y K+ no están en
equilibrio electroquímico porque son
transportados activamente (bombas
Na+/K+, cotransportadores…)

5. Potencial de membrana en reposo
Potenciales de equilibrio para las
concentraciones de Na+ y K+ en las
neuronas
En fibras musculares
• Potenciales de equilibrio (E)
calculados con la ec. de Nerst para
las conc. iónicas fisiológicas. Existen
pequeñas diferencias entre tejidos…
• El K+ tiende a salir porque su
potencial de equilibrio es más
negativo que el de reposo.
• El Na+ está muy alejado del
equilibrio
• El potencial de membrana en
reposo y el potencial de equilibrio del
Cl- es similar: el Cl- está casi en
equilibrio electro-químico
• Cuanto mayor sea la diferencia
entre el potencial real y el de
equilibrio para un ión, mayor será la
fuerza neta que tienda a desplazarlo
ENa+=EK+=
Ereposo = -70 mV

¿Se puede estimar el potencial de membrana en reposo teniendo en cuenta todos
los potenciales de equilibrio (Na+, K+ y Cl-) a la vez?
• A mayor permeabilidad de la MP al ión, mayor conductancia
• A mayor conductancia de un ión en particular, mayor
capacidad de ese ión para llevar el potencial de membrana
hacia su potencial de equilibrio
• La conductancia del K+ en reposo es mayor que la del Na+, y
por lo tanto la influencia del K+ ejerce una mayor influencia

• La conductancia (permeabilidad) de la
MP depende del nº de canales y de si
están abiertos o cerrados
• La apertura de los canales puede
estar regulada por cambios de voltaje o
por unión de un ligando
• Cuando los canales se abren, los
iones se mueven buscando su potencial
de equilibrio…
• Provocando un potencial de acción:
Cambio rápido del potencial de
membrana que se propaga a lo largo y
ancho de la célula
→ La capacidad de generar estos
potenciales de acción depende en
última instancia, de los canales

Potencial de acción y teoría iónica del impulso
nervioso.
1. Introducción.
2. Excitabilidad celular.
3. El potencial de acción.
4. Características del potencial de acción.
5. Periodos refractarios.
6. Tipos de potencial de acción.

Células excitables: aquellas capaces de producir un potencial de acción
Provoca
la contracción
Conducción
impulso nervioso:
transmisión señales
1. Introducción
• Al recibir un estímulo, las células excitables “disparan” un potencial de acción
• Tipos de estímulo: eléctrico, químico, mecánico, fotónico (luz)

1. Introducción
• Potencial de acción: cambio
rápido en el potencial de
membrana en respuesta a un
estímulo, seguido de un
retorno al potencial de reposo
• El perfil del potencial de
acción difiere en función del
tipo de canales voltaje-
dependientes de cada célula
excitable

1. Introducción
• Axón gigante de calamar: modelo experimental donde
se sentaron las bases de la teoría iónica del impulso
nervioso (años 50)
• Experimentos similares se han desarrollado en
neuronas y fibras musculares de mamífero

2. Excitabilidad celular
• La aplicación de un estímulo eléctrico artificial provoca la apertura de canales de
Na+ voltaje dependientes y la inversión del potencial de membrana: despolarización
• La variación del potencial se propaga de forma limitada: a mayor distancia desde el
punto de estimulación, menor variación del potencial
-
+
-
+

Si el estímulo es de suficiente intensidad puede sobrepasar un umbral de
despolarización que dispara el potencial de acción
2. Excitabilidad celular

• El potencial de acción se debe a los cambios rápidos y transitorios
de las conductancias del Na+ y K+
• Los canales voltaje dependientes tienen varias conformaciones que
afectan a la conductancia iónica: reposo, activada e inactivada (Na+) y
reposo y activación lenta (K+)
3. El potencial de acción: conductancias

a. El estímulo induce la apertura de canales
Na+. Su difusión al citoplasma
despolariza la membrana celular.
b. Al alcanzarse el potencial umbral se
abren más canales Na+. El aumento en la
entrada de Na+ despolariza aún más la
membrana.
c. Cuando el potencial alcanza su máximo
(valores positivos) se cierran los canales
Na+.
d. La apertura de los canales K+ permite la
salida del catión y la repolarización de la
membrana
e. Tras un breve periodo de
hiperpolarización, la bomba Na+/K+
restablece el potencial de reposo.
3. El potencial de acción: etapas

3. Propagación del potencial de acción
El potencial de acción se propaga hacia todas las direcciones, pero no retrocede,
ya que lo canales de Na+ de la zona que se despolariza primero están inactivados

1. El potencial de acción o se produce o no (ley de todo o nada).
2. Una vez generado se automantiene y propaga por
retroalimentación positiva: la apertura de canales de Na+
provoca la apertura de otros.
3. El tiempo que los canales dependientes de voltaje
permanecen abiertos es independiente de la intensidad del
estímulo.
4. Un estímulo supraumbral no aumenta la despolarización
celular (la amplitud del pico).
4. Características del potencial de acción

Acomodación
El potencial umbral debe
alcanzarse rápidamente. Su
retraso temporal de la
despolarización disminuye la
eficiencia del proceso por la
inactivación de parte de los
canales Na+ voltaje
dependientes.
4. Características del potencial de acción

Absoluto
Es el periodo de tiempo en el que
el axón es incapaz de responder
a un segundo estímulo. La causa
son los canales Na+ en estado
inactivo
Relativo
Es el periodo de tiempo en el que
el axón es capaz de responder a
un segundo estímulo de una
elevada intensidad. La causa es
que se ha iniciado la
repolarización y hay canales Na+
en estado cerrado.
5. Periodos refractarios

-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
Potenciales en espiga: son típicos del sistema
nervioso. Su duración es aproximadamente de
0.4mseg y lo denominamos impulso nervioso.
Potenciales en meseta: la membrana no se repolariza
inmediatamente tras la despolarización. Es típico de las células
cardíacas, donde la meseta llega a durar entre 3 y 4 décimas de
segundo, produciendo la contracción del corazón durante todo
este periodo.
Potenciales rítmicos: descargas repetitivas de potencial de
acción sin necesidad de estímulo que generan el latido
cardíaco, los movimientos peristálticos o el ritmo respiratorio.
7. Tipos de potenciales de acción

Sinapsis: zona especializada de contacto
entre las neuronas donde tiene lugar la
transmisión de la información.
→ zona de contacto especializada entre una
célula presináptica y una célula
postsináptica (nerviosa, muscular o
glandular), siendo el flujo de información de
la 1ª a la 2ª.
→ Tipos:
• Eléctricas: poco frecuentes en
mamíferos
• Químicas: la inmensa mayoría
1. Introducción

2. Sinapsis eléctricas
• El potencial de acción se transmite a la neurona postsináptica por
el flujo directo de corriente: continuidad entre citoplasmas.
• La distancia entre membranas es de unos 3 nm.
•El flujo de corriente pasa a través de uniones comunicantes (gap
junctions formadas por conexinas. Es bidireccional.
• El hexámero de conexinas forma el conexón.
• Función: desencadenar respuestas muy rápidas.

• Liberación de un
neurotransmisor (NT) cuando
llega el potencial de acción al
terminal presináptico
• El NT difunde por la
hendidura sináptica hasta
encontrar los receptores
postsinápticos
• Unidireccional
• Existe retraso sináptico (0,5
ms).
• Distancia entre membrana pre
y postsináptica: 20-40 nm
3. Sinapsis químicas

Liberación del NT:
1. Llega el potencial de acción a la terminación
presináptica.
2. Activación de canales de Ca+2 voltaje
dependientes.
3. El aumento del Ca+2 citosólico provoca la
fusión con la MP de las vesículas de
secreción preexistentes que contienen el NT.
4. Las vesículas liberan el NT a la hendidura
sináptica (exocitosis).
5. Difusión del NT.
6. Unión a receptores postsinápticos.
7. Apertura de canales iónicos (Na+, K+ o Cl-):
despolarización o hiperpolarización.
8. Potencial de acción postsináptico.

El NT se debe unir a proteínas
receptoras específicas en la
membrana postsináptica. Esta
unión origina un cambio de
conformación del receptor.
Dos principales categorías de
receptores:
• canales iónicos operados por
ligando: receptores ionotrópicos
• receptores acoplados a
proteínas G: receptores
metabotrópicos
3. Sinapsis químicas: unión del NT al receptor

Los receptores median los cambios en el potencial de
membrana de acuerdo con:
– La cantidad de NT liberado
– El tiempo que el NT esté unido a su receptor
Existen dos tipos de potenciales postsinápticos:
• PEPS – potencial excitatorio postsináptico: despolarización
transitoria (apertura de canales Na+). Un solo PEPS no alcanza
el umbral de disparo del potencial de acción.
• PIPS – potencial inhibitorio postsináptico: la unión del NT a su
receptor incrementa la permeabilidad a Cl- y K+, alejando a la
membrana del potencial umbral.

• El NT puede conducir a PEPS o PIPS
Cada Sinapsis puede ser solo excitatoria o inhibitoria
• Potenciales Sinápticos Rápidos
– Apertura directa de los canales químicos iónicos
– Corta duración
• Potenciales Sinápticos Lentos
– Involucran a proteínas G y segundos mensajeros
– Pueden abrir o cerrar canales o cambiar la
composición de proteínas de la neurona
– Larga duración
3. Sinapsis químicas: tipos

Mientras el NT esté unido a su receptor se está produciendo
el potencial (PEPS o PIPS), por tanto es necesario eliminar el
NT ¿Cómo?:
3. Sinapsis químicas: eliminación del NT
difusión
degradación
recaptación
difusión
degradación
recaptación
• Recaptación a la
terminacion nerviosa
presinaptica mediante
transporte activo 2º (NT
no peptídicos).
•Degradación (proteolisis
de neuropépidos).
• Difusion lejos de la
membrana postsinaptica.

Si un único PEPS no induce un potencial de acción y un
PIPS aleja a la membrana del umbral, ¿Cómo se
produce un potencial de acción?
4. Integración sináptica

Funciones del SN:
• Relación con el mundo exterior.
• Coordinación actividad de todos los
sistemas.
• Almacenamiento y recuperación de la
información (aprendizaje y memoria).
• Conducta, estado de ánimo y emociones.
• Funciones intelectuales superiores
Funcionamiento:
• Vías aferentes sensitivas.
• Centros de control (médula, tronco
encéfalo, diencéfalo y telencéfalo).
• Vías eferentes (nervios motores,
secreción hormonal…).
SN: Central y Periférico.
SN: Somático y Autónomo.
1. Introducción

2. Organización celular del SN

• Hay alrededor de 10 a 50 veces más células gliales que
neuronas.
• Funciones de sostén y nutrición. Conservan la capacidad
mitótica y son las que se encargan de la reparación y
regeneración de las lesiones del sistema nervioso.
Astrocitos: soporte físico y homeostático del SNC, limitan la
diseminación de NT, captan iones de K+, realizan gliosis de
reemplazo y constituyen la barrera hematoencefálica (con el
endotelio capilar cerebral).
Oligodendrocitos/célula de Schwann: tejido de
sostén. En el SNC cada oligodendrocito puede formar y
mantener vainas de mielina hasta para 60 axones. En el
SNP sólo hay una célula de Schwann por cada segmento
de axón.
Microglía: actividad fagocítica, eliminan productos de
desecho y participan en la reparación del sistema nervioso
central.
2. Organización celular del SN: la glía

2. Organización celular del SN: la glía
LCR (líquido cefalorraquideo): medio
extracelular del SNC producido por los plexos
coroideos del sistema ventricular y la barrera
hematoencefálica (limita el movimiento de
macromoléculas, iones y xenobióticos).

SNP: conexión entre el SNC y el entorno
(interno y externo).
• Órganos receptores sensoriales (tb son
células excitables)
• Neuronas aferentes primarias.
• Neuronas motoras somáticas eferentes
(contracción músculo esquelético efector)
• Neuronas preganglionares y
postganglionares eferentes del SNA
(regulación vísceras).
SNC: médula espinal y encéfalo:
• Tronco del encéfalo (mesencéfalo, puente
y bulbo raquídeo).
• Cerebelo
• Diencéfalo (tálamo, hipotálamo y
subtálamo)
• Telencéfalo (ganglios basales y corteza
cerebral).
3. Organización funcional del SN

La información (aferente y eferente):
• Es detectada 1º por receptores sensoriales también son células excitables.
• Es conducida por las neuronas a través de potenciales de acción y potenciales
electrotónicos.
• La conducción es saltatoria (fibras mielinizadas) o contínua (no mielinizadas).
• Las sinapsis entre neuronas producirán despolarizaciones parciales (PEPS o
PIPS).
• En interneuronas y centros de control convergerán estas sinapsis excitadoras o
inhibidoras, y la información será procesada.
• La respuesta será conducida a los órganos efectores
REFLEJOS NERVIOSOS: patrón básico de actividad del SN
• Somáticos: ordenes motoras a musculatura esquelética → SN somático
• Vegetativos: ídem. a vísceras, glándulas, vasos… → SN autónomo
3. Organización funcional del SN

Funciones del SNC
Nivel medular: la médula es mucho más que un
conducto de entrada o salida del encéfalo:
movimientos de marcha (andar), reflejos motores
(retirada, p.e.) y en reflejos digestivos o urinarios. En
realidad, el encéfalo envía órdenes a centros
medulares para que estos ejecuten la respuesta.
Nivel encefálico inferior o subcortical
• Control de actividades inconscientes
• P arterial, respiración: bulbo raquideo y
protuberancia
• Equilibrio: cerebelo, bulbo, protuberancia y
mesencéfalo
• Reflejos de la alimentación: bulbo, protuberancia e
hipotálamo
• Y un largo etcétera…
Nivel encefálico superior o cortical
• La corteza cerebral funciona asociada al nivel
subcortical, es responsable del pensamiento pero no
puede funcionar por su cuenta.
4. Organización funcional del SNC

Sistema nervioso somático (SNS): formado por neuronas
sensitivas que llevan información (p.e. dolor) desde los receptores sensoriales
(p.e. piel, ojos, etc.), hasta SNC, y por axones motores que conducen los
impulsos a los músculos esqueléticos. Por tanto es el responsable de la postura,
los reflejos, la actividad rítmica y los movimientos voluntarios.
Elementos necesarios:
• Receptores sensoriales.
• Actividad refleja de la médula espinal
• Centros superiores: tronco encefálico, corteza motora, cerebelo y ganglios
basales.
Unidad motora: motoneurona alfa, su axón y todas las fibras musculares que
inerva (unidad muscular). La descarga de una motoneurona alfa siempre supera
el potencial el umbral → potencial de acción y contracción.
Reclutamiento: sumación espacial de unidades motoras para vencer una
resistencia.
Tetanización: límite de la sumación espacio-temporal que provoca una
contracción muscular mantenida.

1. La neurona sensitiva hace
sinapsis con una
interneurona, que integra la
información
(convergencia).
2. Si procede, la interneurona
estimulará las
motoneuronas alfa, que
estimulará a su vez las
fibras musculares
esqueléticas
3. Además la información es
enviada al encéfalo, pero la
decisión se ha tomado a
nivel medular.
REFLEJO MOTOR: respuesta motora estereotipada y simple a una información
sensitiva determinada, llevados a cabo por redes neuronales medulares (y en
ocasiones encefálicas).

REFLEJO MOTOR: reflejo rotuliano o miotático
El estiramiento del cuadriceps causa
su contracción refleja, y la relajación
del músculo antagonista.
• FÁSICO: rápido (p.e., al golpear el
tendón con un martillo de
exploración)
• TÓNICO: lento, importante en la
postura
Arco reflejo: circuito neuronal que
incluye fibras aferentes,
interneuronas y motoneuronas alfa
receptor de
estiramiento
Importante: contracción isométrica (sin acortamiento aparente del músculo)
contracción isotónica (con acortamiento)

5. Sistema nervioso autónomo
El SNA (o vegetativo) regula de forma involuntaria (no consciente) la musculatura lisa de
las vísceras, el músculo cardiaco y las glándulas de secreción, a través de reflejos
autónomos y control por el SNC (fundamentalmente hipotálamo y sistema límbico).
Objetivo: mantener la homeostasis (Tª, Pa, ingesta agua, apetito…).
Organización: vías nerviosas sensitivas y motoras (respuesta).
Las respuestas del SNA se organizan en dos subsistemas:
1.Simpático → tiende a producir actividad: situación de alerta, estrés…
2.Parasimpático → tiende a relajar: digestión, sueño…
• Ambos sistemas tienen acciones muchas veces contrapuestas (funcionan de manera
recíproca) y están en equilibrio dinámico.
• El simpático es el más extendido, mientras que el parasimpático no llega a piel ni
extremidades.
• la médula suprarrenal forma parte del SNA simpático y libera adrenalina a la sangre en
respuesta a su estimulación.

• Simpático: en la respuesta intervienen neuronas preganglionares de la médula que conectan con
neuronas postganglionares de los ganglios paravertebrales. Los axones postganglionares hacen
sinapsis con los órganos de destino.
• Parasimpático: las neuronas preganglionares del tronco encefálico o región sacra medular emiten
axones que salen de la médula y conectan con neuronas postganglionares (zona abdominal, craneal…)
que hacen sinapsis con los órganos de destino.
• Las neuronas preganglionares simpáticas y parasimpáticas utilizan acetilcolina, que actúa
fundamentalmente sobre receptores nicotínicos.
• Las neuronas postganglionares parasimpáticas utilizan acetilcolina, mientras que las simpáticas utilizan
noradrenalina (receptores adrenérgicos alfa y beta).
Simpático Parasimpático

(c. suprarrenal)

CLASIFICACIÓN DE LAS FIBRAS NERVIOSAS
Guyton (McGraw Hill, 1992)

Los
procesos
Cognitivos
simples
y complejos
Objetivo de la clase:
Conocer e identificar los procesos cognitivos simples y
complejos.

Se entiende por cognición:
•“Captar o tener la idea de una
cosa, llegar a saber su naturaleza,
cualidades y relaciones, mediante
las facultades mentales”.
• Conjunto de procesos mentales
que tienen lugar entre la
recepción de estímulos y la
respuesta a éstos.
• Funciones complejas que operan
sobre las representaciones
perceptivas o recobradas de la
memoria a largo plazo.

Los Procesos cognitivos básicos o
simples

Sensación
La sensación es el efecto inmediato de los estímulos en el organismo
(recepción del estímulo) y está constituida por procesos fisiológicos
simples.
• Se trata de un fenómeno fundamentalmente biológico.
• Por lo general, lo que llega a la conciencia son configuraciones
globales de sensaciones.

Percepción
• Organización e interpretación de la información que provee el
ambiente, interpretación del estímulo como objeto significativo.
• Los hechos que dan origen a la percepción no están fuera de
nosotros, sino en nuestro sistema nervioso.

La atención y la concentración
• La atención es la capacidad de seleccionar la
información sensorial y dirigir los procesos
mentales.

La concentración
• La concentración es el aumento de la atención sobre un estímulo en
un espacio de tiempo determinado, por lo tanto, no son procesos
diferentes.
• La selección depende:
• a) de características del estímulo
• b) del sujeto: necesidades, experiencias y
• c) demandas del medio.

La memoria
• La memoria es la facultad
que permite traer el pasado
al presente, dándole
significado, posibilitando la
trascendencia de la
experiencia actual, y
proveyéndolo de
expectativas para el futuro.
• ”Proceso por medio del cual
la información se codifica,
se almacena y se recupera”.

Memoria de Corto Plazo
• La memoria a corto plazo no retiene una imagen del mensaje
sensorial, retiene más bien la interpretación de dicha imagen.
• Retiene la información de una manera consciente.
• Su duración es muy limitada -como mucho unos pocos minutos.

La Memoria de Largo Plazo
• Este sistema de memoria puede mantener una información
permanentemente y tiene una capacidad prácticamente ilimitada.
• La información se mantiene de forma inconsciente y sólo se hace
consciente cuando la recuperamos desde dicho almacén o sistema.

Procesos cognitivos superiores o complejos

Pensamiento
• Expresa la capacidad de analizar todo lo que nos
rodea y de reflexionar sobre ello mentalmente.
• Por lo tanto, se define pensamiento como un
proceso interior que utiliza representaciones
simbólicas de hechos y cosas no presentes en la
realidad inmediata.

Tipos de Pensamiento
• Pensamiento Deductivo: Es una forma de razonamiento donde se infiere una
conclusión de una o mas premisas. Va de lo General a lo Particular. Ej: Todo
humano tiene 4 extremidades, dos brazos y dos piernas.
• Pensamiento Inductivo: La base de la inducción es la suposición. Ej: Un chileno
es ladrón, todos son ladrones.
• Pensamiento Analítico: Se utiliza para plantear, resolver problemas y tomar
decisiones. Ej: En trabajos, encuestas, problemas matemáticos.
• Pensamiento Creativo: Se usa en la creación o modificación de algo, Se
presenta mayormente en la Niñez. Ej: Al crear un cuento, narraciones
espontaneas, etc.
• Pensamiento Critico: Se puede ver de dos formas la objetiva y subjetiva. Ej:
Objetiva, en alguna evaluación con pauta, Subjetiva, se hace una evaluación
sin patrón.

Pensamiento y Lenguaje
• El pensamiento se expresa a través del lenguaje
• La adquisición de la palabra supone la posibilidad de resolver
problemas mediante el pensamiento abstracto: un pensamiento en el
que no es necesaria la presencia actual de los datos del problema.

El lenguaje
• El lenguaje se define como un
mecanismo por el que,
empleando sonidos vocales,
signos escritos o gestos, las
personas pueden comunicarse.
• Hay lenguajes verbales y no
verbales

Inteligencia
• Constituye el nivel superior de la actividad humana.
• Integra la estimulación y la sensibilidad y, mediante la inteligencia, el
ser humano elabora estrategias de actuación para, mediante
mecanismos de control, ir comparando los resultados con sus
propósitos iniciales hasta lograr sus objetivos.

• De acuerdo con las funciones que le son
propias, la inteligencia humana, para su
funcionamiento, requiere de las siguientes
capacidades:
-percepción
-imaginación
-pensamiento

• La actividad inteligente, se aplica a la resolución
de problemas.
• Como señala J.Piaget, “la inteligencia es la
solución de un problema nuevo para el sujeto
que requiere coordinación de los medios para
alcanzar un cierto objetivo que no es accesible
de manera inmediata”.

• Según Gardner (1993) hay 7 tipos de
inteligencias (inteligencias múltiples):
• Inteligencia música.
• Inteligencia lógico-matemático
• Inteligencia lingüística:.
• Inteligencia Espacial
• Inteligencia intrapersonal
• Inteligencia emocional
• Inteligencia Naturalista

MEDICIÓN DE LA INTELIGENCIA
• Los test de inteligencia nacieron a mediados del siglo XIX.
Las primeras pruebas de inteligencia fueron preparadas
por médicos franceses, uno de los cuales hizo hincapié en
la capacidad verbal y otro subrayó más la importancia de
ciertas tareas como la manipulación.
• Galton, biólogo inglés, dijo posteriormente que la
inteligencia se hereda y que la discriminación sensorial es
la clave de la inteligencia a varias medidas.
• Cattell, en 1890, acuñó el término “test mental”. Éste
proponía tareas sencillas como la asociación de palabras,
la agudeza visual y la discriminación de pesos.
• .

• Las pruebas de inteligencia
actuales son de 1905, fueron
creadas con el fin de aliviar el
excesivo amontonamiento de
alumnos en algunas escuelas,
retirando de las clases a los
niños que no poseían la
capacidad suficiente para
beneficiarse de una educación
académica.
• Binet, inventó el término “nivel
mental” para expresar la
puntuación de un niño en el
test. Esto más tarde lo llamó
edad mental.
• El término CI ( coeficiente
intelectual) fue acuñado más
tarde para convertir la edad
mental, en una aplicación.

• Niveles intelectuales al aplicar la fórmula
• + 130 Genio
• 120 - 130 Inteligencia superior
• 80 - 120 Inteligencia normal
• 70 - 80 Inteligencia Inferior
• - 70 Retraso Mental

Test de Inteligencias Múltiples: Marca con una X,
donde consideres verdadero.
• 1…….Prefiero hacer un mapa que explicarle a
alguien como tiene que llegar.
• 2…….Si estoy enojado(a) o contento (a)
generalmente sé exactamente por qué.
• 3…….Sé tocar (o antes sabía tocar) un
instrumento musical.
• 4…….Asocio la música con mis estados de ánimo.
• 5…….Puedo sumar o multiplicar mentalmente
con mucha rapidez
• 6…….Puedo ayudar a un amigo a manejar sus
sentimientos porque yo lo pude hacer antes en
relación a sentimientos parecidos.

• 7…….Me gusta trabajar con calculadoras y
computadores.
• 8…….Aprendo rápido a bailar un baile nuevo
• 9…….No me es difícil decir lo que pienso en el curso
de una discusión o debate.
• 10……Disfruto de una buena charla, discurso o
sermón.
• 11……Siempre distingo el norte del sur, esté donde
esté.
• 12…....Me gusta reunir grupos de personas en una
fiesta o en un evento especial.
• 13……La vida me parece vacía sin música
• 14……Siempre entiendo los gráficos que vienen en las
instrucciones de equipos o instrumentos.
• 15……Me gusta hacer puzzles y entretenerme con
juegos electrónicos

• 16……Me fue fácil aprender a andar en bicicleta. ( o
patines)
• 17……Me enojo cuando oigo una discusión o una
afirmación que parece ilógica.
• 18……Soy capaz de convencer a otros que sigan mis
planes
• 19……Tengo buen sentido de equilibrio y
coordinación.
• 20……Con frecuencia veo configuraciones y relaciones
entre números con más rapidez y facilidad que otros.
• 21……Me gusta construir modelos ( o hacer
esculturas)
• 22……Tengo agudeza para encontrar el significado de
las palabras.
• 23……Puedo mirar un objeto de una manera y con la
misma facilidad verlo.
• 24……Con frecuencia hago la conexión entre una
pieza de música y algún evento de mi vida.

• 25……Me gusta trabajar con números y figuras
• 26……Me gusta sentarme silenciosamente y reflexionar sobre mis
sentimientos íntimos.
• 27……Con sólo mirar la forma de construcciones y estructuras me siento a
gusto.
• 28……Me gusta tararear, silbar y cantar en la ducha o cuando estoy solo.
• 29……Soy bueno(a) para el atletismo.
• 30……Me gusta escribir cartas detalladas a mis amigos.
• 31……Generalmente me doy cuenta de la expresión que tengo en la cara
• 32……Me doy cuenta de las expresiones en la cara de otras personas.
• 33……Me mantengo “en contacto” con mis estados de ánimo. No me cuesta
identificarlos.
• 34……Me doy cuenta de los estados de ánimo de otros.
• 35……Me doy cuenta bastante bien de lo que otros piensan de mí.

HOJA DE PROCESAMIENTO
Haga un círculo en cada uno de los ítems que señaló como
verdaderos.
Sume los totales. Un total de 4 en cualquiera de las categorías
indica el tipo de inteligencia y habilidad.
A B C D E F G
9 5 1 8 3 2 12
10 7 11 16 4 6 18
17 15 14 19 13 26 32
22 20 23 21 24 31 34
30 25 27 29 28 33 35

A Inteligencia Verbal/ Lingüística.
B Inteligencia Lógico/ Matemática
C Inteligencia Visual/Espacial
D Inteligencia Kinestésica/Corporal
E Inteligencia Musical/ Rítmica
F Inteligencia Intrapersonal
G Inteligencia Interpersonal

El Aprendizaje
• “Los animales se parecen tanto al hombre
que a veces es imposible distinguirlos de
éste”. K’nyo Mobutu

APRENDIZAJES ASOCIATIVOS
CONDICIONAMIENTO CLÁSICO

• Condicionamiento Clásico consiste en aprender una respuesta
condicionada que involucra la construcción de una asociación entre
un estímulo condicionado y un estímulo incondicionado. Al utilizarlos
juntos, el estímulo condicionado que de manera natural era neutro,
adopta las propiedades del estímulo no condicionado

Las Emociones
• Son reacciones subjetivas
al ambiente que van
acompañadas por
respuestas neuronales y
hormonales.
• Generalmente se
experimentan como
agradables o
desagradables.
• y se consideran
reacciones adaptativas
que afectan nuestra
manera de pensar.

• Las tres teorías más importantes sobre las
emociones se basan en la fisiología, las
cogniciones y la interacción de factores físicos y
mentales.
• La Teoría de James Lange sugiere que basamos
nuestros sentimientos en sensaciones físicas,
como el aumento del ritmo cardíaco y las
contracciones musculares.

• La Teoría de Cannon-
Bard indica que los
sentimientos son
puramente cognitivos,
ya que las reacciones
físicas son las mismas
para emociones
diferentes y no se
puede distinguir una
emoción de otra
basándose en las
señales fisiológicas.

• La Teoría de Schachter-Singer mantiene que las
emociones se deben a la evaluación cognitiva de
un acontecimiento, pero también a las respuestas
corporales: la persona nota los cambios
fisiológicos, se da cuenta de lo que ocurre a su
alrededor y denomina sus emociones de acuerdo
con ambos tipos de observaciones.

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