Modelo de mosaicofluido: proteínas
incrustadas en la bicapa fosfolipidica
Las proteínas dispersas en la bicapa lipídica son responsables de la mayoría de las funciones
especializadas de la membrana:
enzimas.
Receptores de hormonas u otros mensajeros químicos (sobresalen del exterior de la célula)
Puntos de unión para anclar la célula a fibras o a otras estructuras dentro o fuera de la célula.
Funciones de transporte: canales de proteínas (poros iónicos minúsculos) por los que se
pueden desplazar el agua y pequeñas moléculas hidrosolubles o iones; Proteínas de
transportes que se adhieren a una sustancia y la hacen pasar a través de la membrana.
Glicoproteínas: Son grupos ramificados de los azúcares que se unen a la mayor parte de las
proteínas colindantes en el espacio extracelular, debido a su presencia, la superficie celular
tiene una zona difusa, pegajosa y rica en azúcares llamada glicocálix o glucocáliz.. Entre
otras funciones, estas glicoproteínas determinan el grupo sanguíneo, actúan como
receptores a los que algunas bacterias, virus y toxinas pueden adherirse y juegan un papel
en las interacciones intercelulares.
Especializaciones de membrana:
Unionesentre células
Uniones fuertes o estrecha: son uniones que ligan entre sí a las células formando láminas
impermeables que evitan que las sustancias pasen través del espacio extracelular entre
células. Las membranas plasmáticas adyacentes se fusionan entre sí como unidas por una
cremallera. En el intestino delgado, estas uniones evitan que se filtren las enzimas digestivas
al torrente sanguíneo.
Desmosoma: son uniones de anclaje que evitan que las células que están sometidas a
tensiones mecánicas (como las células de la piel) se separen entre sí.
Uniones gap: aparecen normalmente en el corazón y entre células embrionarias, sirven
sobre todo para permitir la comunicación. Las moléculas químicas, como los nutrientes o los
iones, pueden pasar directamente de una célula a la otra a través de ellas. En las uniones
gap, las células vecinas están unidas por conexonas, que son cilindros huecos formados por
proteínas que abarcan la anchura completa de las membranas colindantes
11.
Fisiología celular
Cadauna de las partes internas de una célula está diseñada para realizar
una función específica para la célula. La mayoría de las células tienen la
capacidad de metabolizar (utilizar nutrientes para construir nuevo material
celular, degradar sustancias y fabricar ATP), digerir alimentos, eliminar
sustancias de deshecho, reproducirse, crecer, moverse y responder a un
estímulo (irritabilidad).
funciones del transporte de membrana (los medios por los que las
sustancias atraviesan las membranas plasmáticas
12.
Procesos de transporte
La membrana plasmática es una barrera selectivamente permeable
El movimiento de sustancias a través de la membrana plasmática ocurre
básicamente de dos maneras:
Pasiva: En los procesos de transporte pasivo, las sustancias son
transportadas a través de la membrana sin que la célula tenga que gastar
energía.
Activamente: En los procesos de transporte activo, la célula proporciona la
energía metabólica (ATP) que facilita el proceso de transporte.
13.
Procesos de transportepasivo: difusión
y filtración
La difusión es un medio importante de transporte pasivo a través de la membrana para cada célula del cuerpo.
El interior hidrofóbico de la membrana plasmática es una barrera física a la difusión. Sin embargo, las moléculas se
difundirán a través de la membrana plasmática si
(1) son lo suficientemente pequeñas como para pasar por sus poros (canales formados por proteínas de la
membrana),
(2) pueden disolverse en la porción grasa de la membrana o
(3) un transportador de membrana les ayuda.
La difusión no asistida de solutos mediante la membrana plasmática (o cualquier membrana selectivamente
permeable) recibe el nombre de difusión simple . Los solutos así transportados, o son solubles en lípidos (grasas,
vitaminas solubles en grasa, oxígeno, dióxido de carbono) o son suficientemente pequeños como para pasar por
los poros de la membrana (algunos iones minúsculos, como los iones cloruro, por ejemplo).
..
Osmosis
La difusióndel agua a través de una membrana selectivamente
permeable como la plasmática se denomina ósmosis. Debido a que el
agua es muy polar, se ve repelida por el interior lipídico no polar de la
membrana plasmática, pero puede, y de hecho lo hace, pasar fácilmente
a través de poros especiales llamados aquaporinas (“poros de agua”)
creados por las proteínas en la membrana . La ósmosis hacia dentro y
hacia fuera de las células está ocurriendo todo el tiempo a medida que el
agua disminuye su gradiente de concentración
16.
Difusión facilitada
Difusiónfacilitada: Ésta facilita el paso de ciertas sustancias necesarias (sobre todo
glucosa) que son insolubles en lípidos y demasiado grandes para pasar por los poros de
membrana. Aunque la difusión facilitada sigue las leyes de la difusión, es decir, que las
sustancias descienden su propio gradiente de concentración, o se utiliza un canal de
proteínas en la membrana , o bien una molécula de proteína que actúa como
transportadora es necesaria como vehículo de transporte . Por ello, algunas de las
proteínas de la membrana plasmática forman canales o actúan como transportes para
mover glucosa y otros solutos pasivamente por la membrana y ponerlos a disposición
para que la célula los utilice. Las sustancias que pasan hacia las células y fuera de ellas
por difusión les ahorran una gran cantidad de energía. Si se considera la vital
importancia del agua, la glucosa y el oxígeno para las células, queda patente qué
necesarios son estos procesos de transporte pasivo. La glucosa y el oxígeno entran
continuamente en las células (donde se encuentran en menos concentración debido a
que las células los están utilizando de forma constante) y el dióxido de carbono (un
producto de deshecho de la actividad celular) sale continuamente de las células hacia
la sangre (donde está en menor concentración).
Filtración:
La filtraciónes el proceso por el que se fuerza al agua y a los solutos a
pasar por una membrana o pared capilar mediante presión hidrostática.
En el cuerpo, la presión hidrostática suele ser ejercida por la sangre. Como
la difusión, la filtración es un proceso pasivo en el que está implicado un
gradiente de presión que empuja el líquido que contiene el soluto (filtrado)
desde la zona con más presión a la de menor presión. La filtración es
necesaria para que los riñones hagan bien su trabajo. En los riñones, el
agua y pequeños solutos filtran de los capilares hacia los túbulos renales
porque la presión de la sangre en los capilares es mayor que en los túbulos.
Parte del filtrado así formado se vuelve finalmente orina. La filtración no es
muy selectiva. En líneas generales, sólo las células de la sangre y las
moléculas de proteínas demasiado grandes al pasar a través de los poros
de la membrana quedan retenidas
19.
Procesos de transporteactivo
Transporte activo A veces llamado bombeo de solutos, utiliza proteínas transportadoras
que se combinan reversiblemente con las sustancias que se van a transportar a través
de la membrana. Utiliza ATP para suministrar energía a sus proteínas transportadoras,
llamadas bombeos de solutos.
Los aminoácidos, algunos azúcares y la mayoría de los iones son transportados por
bombas de solutos. Estas sustancias se mueven en contra de sus gradientes de
concentración (o eléctricos.
Los aminoácidos son necesarios para construir proteínas celulares, pero son demasiado
grandes para pasar a través de los canales de membrana no solubles en lípidos. El
bombeo de sodio-potasio que simultáneamente transporta iones de sodio (Na+ ) hacia
el exterior de la célula e iones de potasio (K+ ) hacia el interior de la célula es
absolutamente necesario para la transmisión normal de impulsos a través de las células
nerviosas . Cada bombeo en la membrana plasmática sólo transporta sustancias
específicas, el transporte activo facilita un modo de que la célula sea muy selectiva
Transporte vesicular
Implica ayudade ATP, mueve sustancias hacia dentro o hacia fuera de las células sin tener que cruzar la membrana
plasmática.
Los dos tipos de transporte vesicular son la exocitosis y la endocitosis.
La exocitosis (literalmente “fuera de la célula”) saca sustancias de las células . secretan hormonas, mucosidad y otros
productos celulares o expulsan ciertos deshechos celulares. El producto que se va a liberar se “empaqueta” primero en el
aparato de Golgi, en una pequeña vesícula o saco membranoso. El saco emigra a la membrana plasmática y se une a ella.
Entonces, la zona unida se rompe, derramando todo el contenido del saco fuera de la célula .
La endocitosis (literalmente (“dentro de la célula”) incluye aquellos procesos que requieren ATP y que absorben o engullen
sustancias extracelulares metiéndolas en la célula. Una vez que se ha formado esa vesícula o saco, se separa de la
membrana plasmática y se desplaza hacia el citoplasma, donde se une con un lisosoma y sus contenidos son digeridos ).
Pinocitosis: célula “engulle” gotitas de líquido extracelular. La membrana plasmática se invagina, o repliega, hasta que
forma un hoyito y entonces rodea la minúscula gota de líquido extracelular que contiene proteínas disueltas o grasas . A
diferencia de la fagocitosis, la pinocitosis es una actividad rutinaria de la mayoría de las células. Es especialmente
importante en células que trabajan en la absorción (por ejemplo, las células que forman el revestimiento del intestino
delgado).
Fagocitosis, las sustancias engullidas son partículas bastante grandes como bacterias o células muertas, separadas del
entorno externo por extensiones citoplasmáticas que surgen llamadas seudópodos,). Algunos glóbulos blancos y otros
fagocitos “profesionales” del organismo actúan como células carroñeras policías que protegen el cuerpo ingiriendo
bacterias y otros restos extraños.
22.
La endocitosis mediadapor receptores
La endocitosis mediada por receptores es el principal mecanismo celular
para la captación de moléculas objetivo específicas . En este proceso, las
proteínas receptoras de la membrana plasmática sólo se unen a ciertas
sustancias. Tanto los receptores como las altas concentraciones de
moléculas objetivo adheridas se incluyen en una vesícula . Es muy
selectiva
Entre las sustancias que sufren endocitosis mediada por receptores se
encuentran las enzimas, algunas hormonas, el colesterol y el hierro.
Desafortunadamente, los virus de la gripe también utilizan esta ruta para
entrar y atacar nuestras células
Presión osmótica ysoluciones
intravenosas
Presión osmótica: es la tendencia de una solución a retener el agua o a “tirar” agua dentro de ella , está
directamente relacionada con la concentración de solutos en la solución. Cuanto mayor sea la concentración
de solutos, mayor será la presión osmótica y mayor también la tendencia del agua a entrar en la solución.
Tonicidad (ton = fuerza). Es la capacidad de una solución para cambiar el tamaño y forma de las células
mediante la modificación de la cantidad de agua que contienen
Las soluciones isotónicas (“con la misma tonicidad”) (como el Ringer Lactato®, la dextrosa al 5% y la solución
salina al 0,9%) tienen las mismas concentraciones de soluto y de agua que las células.
Las soluciones isotónicas no causan cambios visibles en las células y, cuando dichas soluciones penetran en
el torrente sanguíneo, los glóbulos rojos mantienen su tamaño normal y su forma de disco .
Si los glóbulos rojos son expuestos a una solución hipertónica (una solución que contiene más solutos o
sustancias en disolución que las que hay dentro de las células), éstas empezarán a encogerse. Esto se debe a
que el agua está en mayor concentración dentro de la célula que fuera, por gradiente de concentración y
abandona la célula.
Cuando una solución contiene menos solutos (y, por tanto más agua) que la célula, se dice que es hipotónica.
Las células situadas en soluciones hipotónicas engordan rápidamente a medida que el agua entra en ellas . El
agua destilada representa el ejemplo más extremo de líquido hipotónico. Debido a que no contiene ningún
soluto, el agua entra en las células hasta que finalmente explotan o se lisan.)