1. FISIOLOGÍA
DE LA
COMUNICACIÓN
CELULAR
Azael Paz Aliaga, Ph.D
Centro de Investigaciones y
Desarrollo Científico (CIDEC)

2. PREMIO NOBEL
DE FISIOLOGÍA
y MEDICINA 2008
Francoise Barré-Sinoussei Ph.D
INSTITUTO LUIGI PASTEUR

3. COMPOSICIÓN DE LA MEMBRANA
CELULAR
• FOSFOLÍPIDOS
• PROTEÍNAS
• CARBOHIDRATOS
Bicapa, de 4-5 nm
de lípidos anfipáticos

4.  FOSFOLÍPIDOS (bicapa)
 Dos grupos alcohólicos glicerol
esterificados con á. grasos (12 – 14 c)
(DAG)
 Tercer grupo alcohólico esterificado con á.
fosfórico – unión con otro alcohol
› · Colina (fosfatidilcolina)
› · Etanolamina (fosfatidiletanolamina)
› · Serina (fosfatidilserina)

5.  Esfingomielina
› Ésteres de lípidos (RS, miocardio y m.
Esquelético)
 ENZIMAS DE CLIVAJE
Fosfolipasa A (ácidos grasos 1,2)
Ácido Araquidónico A2
Fosfolipasa C (entre DAG – azúcar P)
DAG y IP3 del fosfatidilinositol
Fosfolipasa D
Ácido fofatídico + alcohol
 COLESTEROL 23 %
› Estabilidad (OH – cabeza polar del FL)
› Fluidez ( No polar – brazos hidrocarbonados)

10.  PROTEÍNAS
› INTREGRALES ( solventes, deterg. o enz.)
 Canales
 Proteínas transportadoras
 Enzimas (disacaridasas)
 Proteínas de anclaje (citoesqueleto)
› PERIFÉRICAS ( pH, fuerzas iónicas)
 Enzimas
 Estructural (espectrina, vinculina, actina)

13. CARBOHIDRATOS 3 %
 Glucoproteínas y glucolípidos: Cerebrosidos,
gangliósidos
Forma colas oligosacáridas – glucocáliz
(ácido siálicos, glucosa, galactosamina,
manitol, etc)
Potencial Z (carga negativa, ácido
neuramínico)
Estabilidad (unión glucocáliz)
 Receptores de membrana Características
antigénicas (ABD)

16. ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA

17. ORGANELAS CELULARES

18. MICROGRAFÍA ELECTRÓNICA: ESTRUCTURA CELULAR

19.  Intracelular
Transcelular
 Paracelular

20. Transporte a través de la membrana del RE

24. TIPO DE TRANSPORTE
• Transcelular (TC)
• Paracelular (PC)
MODALIDADES DEL TRANSPORTE TRANSCELULAR
Transporte mediado
• Bombas activas dependientes de ATP
• Transporte mediante acarreadores
• Difusión facilitada PC
TC
• Difusión a través de canales
Difusión simple
Transporte masivo
• Pinocitosis
• Fagocitosis
• Transcitosis
Filtración
• Ventanas en el citoplasma

25. BOMBAS ACTIVAS DEPENDIENTES DE ATP
• Contra la corriente
• Requieren de ATP
• Necesitan enzima ATPasa específica
1. La bomba de Na/K
• Presente en todas las células del organismo
• Estequiometría de 3 a 2
• Termolabil
• Sensible a la ouabaína
2. La bomba de Ca-ATPasa
• Membrana plasmática
• Retículo sarcoplásmico
3. La bomba H+-ATPasa
• La F-ATPasa en las mitocondrias
• La H+/K+ ATPasa y
• La H+ -ATPasa (vacuolas)

26. TIPOS DE BOMBAS DE ATP
Clase P tetraméricas ( y ) V y F sin intermediarios
Deben fosforilarse fosforilados

27. ATPasa de Na/K+ en la membrana plasmática

30. ATPasa de Ca2+ en el músculo (retículo sarcoplásmico)
Subunidad catalítica

31. BOMBA DE HIDROGENIONES
Acidificación del lumen del estómago por las células parietales

32. Concentración de protones hidrógeno en las vacuolas

33. TRANSPORTE MEDIANTE ACARREADORES
Necesitan de una proteína transportadora
La energía la toman de una gradiente química
•Unitransporte
•Cotransporte
•Contratansporte
Movimiento a través de la membrana

34. COTRANSPORTE
CONTRATRANSPORTE

35. Cotransporte Lactosa/hidrogenión en E. Coli

36. Contratransporte

37. CONTRATRANSPORTE

38. COTRANSPORTE DE IONES POR LA PROTEÍNA DE LA BANDA 3

40. DIFUSIÓN FACILITADA: Transporte de glucosa
GLUT1 En eritrocitos, Km  insensible a la insulina
GLUT2 Intestino, hígado, células  TCP, Km , insensible
GLUT3 Cerebro, Km , insensible a insulina
GLUT4 Tejido adiposo, m. Esquelético y cardiaco Km 
únicos sensibles a insulina
GLUT5 A nivel intestinal, transportador de fructuosa

41. DIFUSIÓN FACILITADA: Transporte de glucosa

42. Transporte de glucosa desde el lumen intestinal hacia la sangre

43. Difusión facilitada:
su equivalencia con la cinética enzimática

44. DIFUSIÓN SIMPLE
• Permeabilidad a pequeñas moléculas hidrófobas y sin carga

45. Coeficiente de Partición (B)
= Lípido/agua

46. DIFUSIÓN SIMPLE

48. B

49. CANALES IÓNICOS

50. CANALES IÓNICOS
• Solutos de bajo coeficiente de partición
(electrolitos) no forman puentes de hidrógeno
con el agua, se rodean de una cubierta de agua
(de hidratación) o de solvatación, por interacción
electrostática.
• Cruzan las membranas a través de proteínas
especializadas denominadas canales que
pueden ser específicos o inespecíficos.
• El tamaño de la cubierta de hidratación es
directamente proporcional a la densidad de
carga del ion e inversamente proporcional a su
peso atómico y a su radio cristalino.

51. CANALES IÓNICOS
• Tendrán menor velocidad de difusión aquellos
iones cuyo diámetro hidratado sea mayor
• El Na+, tiene una densidad de carga mayor que
el K+ (diámetro del Na+ hidratado es mayor que
el del K+ hidratado)
• A pesar que el ion sodio tiene menor radio
cristalino 0,09 nm en comparación con el del ion
potasio 0,13 nm, pero sus radios hidratados
serán 0,34 nm para el Na+ y 0,22 nm para el
K+.

52. CANALES IÓNICOS
• Constituidos por subunidades y estas a su vez,
por segmentos que a manera de serpentina
atraviesan completamente la bicapa lipídica en
varias oportunidades
• Presentan un estrechamiento en alguna región
a lo largo del canal (filtro de selectividad iónica),
que se encarga de reconocer al ion específico
que puede atravesar el canal
• Poseen compuertas que al recibir una señal,
adoptan un estado abierto o cerrado.

54. CANAL DE SODIO

55. CANALES IÓNICOS
• Los mecanismos que disparan esa señal de
apertura pueden ser controlados por voltaje,
ligandos, segundos mensajeros u otros factores.
• Responden a una cinética del tipo enzimático
• Presentan conductancias variables dependiendo
del tipo de corriente iónica que fluye. (I)
• Son sensibles a inhibidores
• La energía potencial utilizada es de un solo tipo
(química o eléctrica)

56. CANALES IÓNICOS
La permeabilidad de un canal depende:
• de su tamaño (diámetro)
• del grado de hidratación y,
• de la densidad de carga del ion.
Clases y regulación
Según la selectividad iónica los canales pueden ser:
1.de Na+, a nivel epitelial
2.de K+, de los cuales hay una gran variedad especialmente a
nivel cardíaco y renal
3.de Ca2+, presentes en el músculo cardíaco y en los tejidos
no excitables y
4.de Cl-, existentes prácticamente en todos los tejidos.

57. CANALES IÓNICOS
Desde el punto de vista de su señal de disparo y regulación los
canales iónicos se clasifican en:
• Canales operados por voltaje (VOCs), (voltaje-
dependientes) responden a estados de hiperpolarización o
despolarización. Se activan un tiempo determinado y luego
automáticamente se cierran (por ejemplo el de Na+ = 1 ms).
• Canales operados por receptores (ROCs) (canales
ligando-dependientes).
Controlados directamente por agonistas tanto la apertura y
cierre.
Entre ellos tenemos : canales activados por GABA, ACh,
Glutamato, etc.

58. CANALES IÓNICOS
• Canales regulados por proteínas G. (corazón y cerebro)
Canales que son regulados por otros mecanismos también
por proteínas G.
Un ejemplo es el canal de Ca2+ tipo L en el corazón el
cual es fosforilado por la proteinaquinasa A a la vez que
es modulado por una proteína G.
• Canales operados por segundos mensajeros (SMOCs).
(heterogéneo)
Canales activados o inhibidos por Ca2+, H+, proteína
quinasa A, C , G, y otros controlados por GMPc o por IP3.
Recientemente canal de Ca2+ que libera al ion de sus
almacenes intracelulares gracias a la acción del IP3
• Canales operados metabólicamente. Canales como el
de K+ inhibido por ATP presente en las células beta del
páncreas y en el corazón entre otros tejidos.

60. FILTRACIÓN
Movimiento mas predominante
Tanto de agua como solutos
Necesita una fuerza de presión hidrostática
LIC Liq. Extracelular
IV
Na+ 10 mEq/l Na+ 155 mEq/l

63. Compartimiento
Látero-basal
Membrana
basal

67.  Entoda célula existe un equilibrio
entre la exocitosis y la endocitosis,
para mantener la membrana
plasmática y que quede asegurado el
mantenimiento del volumen celular.

68.  EXOCITOSIS

70. Depresión revestida
PINOCITOSIS
proteínas receptores
clatrina
Actina Clatrina en
y disolución
miosina