El documento describe los diferentes mecanismos de transporte de moléculas a través de la membrana plasmática, incluyendo el transporte pasivo por difusión simple y facilitada, y el transporte activo mediado por bombas iónicas y proteínas transportadoras. Se explican los sistemas de transporte de glucosa SGLT y GLUT, las bombas iónicas como la bomba Na+/K+ ATPasa, y los ionóforos como la nigericina y la valinomicina que facilitan el movimiento de iones a través de las membranas.

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2. TEMA 2
TRANSPORTE DE MENBRANA PLASMATICA Y
SISTEMA DE COMUNICACION
Transporte específico de moléculas hacia el
interior y exterior de la célula
Mecanismo de Transporte
Principales sistemas de transporte
Proteínas transportadoras de membrana
Ionóforos
Señalización molecular:
Sistemas de comunicación celular. Proteina G
Reacción en cascada
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3. Composición y estructura de las
Membranas Biológicas
La célula está rodeada por una membrana denomina da Membrana plasmática
La membrana delimita el territorio de la célula y controla el contenido químico de la
célula.
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6. GRADIENTES IONICOS
Na+ = 10 mM
K+ = 140 mM
Cl- = 4 mM
Organic compounds
Na+ = 145 mM
K+ = 5 mM
Cl- = 110 mM
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7. PERMEABILIDAD DE UNA BICAPA LIPIDICA
DE FOSFOLIPIDOS A VARIAS SUSTANCIAS
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8. DIFUSION SIMPLE
Dos compuestos pequeños y apolares como el O2 y CO2 se
mueven por difusión simple
Otros compuestos hidrofóbicos (liposolubles) de mayor tamaño
como Acidos grasos y estroides se mueven tambien a traves de
las bicapas lipidicas por difusion simple
Moleculas polares sin carga, muy pequeñas como la :
Urea,etanol,H2O pueden atravezar pero en manor grado y más
lentamente que las moléculas apolares.
Los iones y moléculas polares mas grandes pueden difundir pero
son rechazadas debido a su naturaleza hidrofílica
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9. MOSAICO FLUIDO
Los iones y moléculas polares mas grandes ingresan a la célula ó egresan de ella según sus
respectivas gradientes a través de proteínas de la membrana llamadas proteínas
transportadoras (delimitan el espacio hidrofílico para que pase la molécula)
Esta difusión facilita da utiliza los canales y los carriers ó permeasas.
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10. DIFUSION FACILITADA POR CANALES
IONICOS
Los canales son proteínas que ofrecen un canal hidrofílico para el pasaje de iones.
Algunos canales están permanentemente abiertos.
Otros presentan compuertas cuyo cierre ó apretura están regulados por algún tipo de
señal.
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11. Los carrier o permeasas son proteínas donde encajan un determinado tipo de
soluto, el cual produce un cambio conformacional al pasar al lado opuesto de la
membrana, donde es liberado retornan do el carrier a su conformación original
En la membrana celular existen carriers para transportar; glucosa, aa, dipeptidos y
otras moléculas polares.
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12. FUNCION A DISTINTOS TIPOS DE
PROTEINAS TRANSMENBRANALES
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17. CLASES DE TRANSPORTE
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25. TIPOS DE ATPasas
• Tipo E-ATPasas:son transportadores de superficie celular
que hidrolizan trifosfatos de nucleosidos.Es dependiente del
Ca++,Mg++
• Tipo F-ATPasas:función en la translocacion de H en la
mitocondria durante la fosforilacion
• Tipo P-ATPasas: ubicadas en la menbrana plasmatica y
participan en el transporte de H K+ , Na Ca Cu Mg.Se
agrupan en 5 clases.P1-P5 y subclases
• ATPasas de tipo V se encuentran en las vesiculas de
acidos y lisosomas y tiene homologia con las ATPasas de
tipo F
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26. Bombas en el plasmalema
H+ ATPasa (tipo P)
• Cuando el protón se une a una proteína se da una
fosforilacion y se cambia la conformación de la proteína, lo
cual provoca el transporte de H+.
• La energía se obtiene en este caso del ATP, que proviene
mayoritariamente de la respiración mitocondrial.
• La energía metabolica se acumula en forma de asimetría en
la concentración de H+ y especialmente como diferencia de
potencia eléctrico entre el citoplasma y el exterior o fuerza
H+ y especialmente como diferencia de potencial eléctrico
entre el citoplasma y el exterior o fuerza H+ motriz. Es una
bomba electrogénica que contribuye a energetizar la
membrana o el potencial de membrana.
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27. Bombas en el plasmalema
Ca2+ h+ ATPasa (tipo P)
• Se trata de una bomba que saca Ca2+ del
citoplasma al tiempo que incorpora H+ en un
proceso igualmente dependiente de ATP.
• Menos electrogénica que la anterior.
• Su función es evacuar Ca2+ del citoplasma
para mantener su concentración en torno a
0.1 uM
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28. La familia de transportadores ABC
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31. TRANSPORTE DE MOLECULAS
PEQUEÑAS
TRANSPORTE PASIVO
• El movimiento es a favor de un gradiente
de concentración.
• No supone gasto de energía.
1. Difusión simple:
De este modo atraviesan:
 Moléculas no polares.
 Gases (CO2 y O2)
 Hormonas esteroideas y tiroideas
 Pequeñas moléculas polares como:
agua, etanol, glicerol y urea.
1. Difusión facilitada:
De este modo atraviesan :
– Moléculas polares grandes
– Iones
Se produce mediante:
– Proteínas transportadoras o
permeasas.
– Proteínas canal o canales ionicos
TRANSPORTE ACTIVO
• El movimiento es en contra de un gradiente de
concentración.
• Supone gasto de energía.
1. Bomba de Na+/K+:
Gasta una molécula de ATP en:
– Expulsar de la célula 3 iones Na+ e
introducir 2 iones K+, ambos en contra de
su gradiente de concentración.
– Contribuye a controlar la presión osmótica
y el potencial de membrana.
2. Sistemas de cotransporte:
Proteínas de transmembrana que transportan
moléculas en contra de su gradiente de
concentración.
– Utilizan la energía potencial almacenada
en el gradiente de Na+ existente entre un
lado y otro de la membrana creado por la
bomba de Na+/K+.
– Puede ser en el mismo o en distinto
sentido.
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33. TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO
• Bomba de 3Na+/2K+ ATPasa:
– Su inhibición (> [Na+] en el LIC) por glucósidos
cardiacos aumenta la fuerza contráctil del
corazón.
• Bomba de Ca++ ATPasa: mantiene baja la [Ca] en el
LIC (10 -7 M).
• Bomba de H+/K+ ATPasa: bombea [H+] del LIC a la
luz del estómago.
– Su inhibición reduce la [H+]
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34. • Se encuentra en todo tipo de célula
• Es una proteina integral (transmembranaria)
• Transporta corriente, es electrogénica
• En reposo contribuye a 45% de nuestros gastos
energéticos
• Es responsable de las concentraciones intra y extra
celulares de Na+ y K+
Bomba de Na+/K+ ATPasa
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39. BOMBA DE H+/K+ ATPASA:
SECRECIÓN DE JUGO GÁSTRICO POR LAS CÉLULAS PARIETALES
Se necesitan 4 componentes proteínicos para generar HCL
• Una proteína antiport de CL- y -HCO3
• Una proteína de canal de CL-
• Una proteína de canal de K+
• Una ATPasa de H+/K+
H+ K+ -ATPasa
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40. Transporte activo secundario
• COTRANSPORTE (glu, aa)
3 Na+
glu
glu 2K+
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42. ABSORCIÓN DE GLUCOSA ATRAVES DEL INTESTINO
• El Na y glucosa por simport hacia debajo de
gradiente de concentración a través del
portador.
• El Na y glucosa por mecanismo simport
• La glucosa es transportada por difusión facilitada a través de
la membrana basal.
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44. MECANISMO ANIONICO “ANTIPORT” PASIVO
PARA EL MOVIMIENTO DEL CL- Y HCO3
A TRAVÉS DE LA MEMBRANA ERITROCITA
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45. TRANSPORTE DE MOLECULAS PEQUEÑAS
TRANSPORTE PASIVO TRANSPORTE ACTIVO
 .El movimiento es a favor de su gradiente .El movimiento es contra su gradiente de concen
de concentración tracion
 .No supone gasto de energía .Supone gasto de energia
DIFUSION SIMPLE: atraviesan Bomba de Na+ /K+
 Moléculas no polares - Gasta una molecula de ATP en
 Gases (CO2.O2) expulsar 3 iones de Na+ e introducir 2 iones
 Hormonas esteroideas y tiroideas de K+ , ambos en contra de su gradiente de concen
 Pequeñas moleculares polares como tracion
H2O,etanol.glicerol.urea - Contribuye a controlar la presión osmótica y el
DIFUSION FACILITADA;atraviezan potencial de menbrana
 .Moléculas polares grandes SISTEMAS DE COTRANSPORTE
 .Iones Proteinas de transmenbrana que transportan
Se produce mediante moleculas en contra de su gradiente de concen
 Proteinas transportadoras ó permeasas tracion
 .Proteinas canal ó canal ionico Utiliza la energia potencial almacenada en el
en el gradiente de Na+ existente entre un lado y
otro de la menbrana creado por la bomba Na+/Kdigitalizado por melilds 45

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50. IONOFOROS
• Ciertos antibióticos de origen bacteriano facilitan el
movimiento de iones inorgánicos monovalentes y
divalentes a través de las menbranas biológicas
sintéticas
CLASIFICACION:
Ionóforos transportadores móviles
Ionóforos que forman un canal
Caracteristica:
Los iones son translocados mediante un mecanismo de
transporte facilitado pasivo
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51. IONOFOROS PRINCIPALES
COMPUESTO PRINCIPALES ACCION
CATIONES TRANSPORTADOS
VALINOMICINA K + Rb+ “ Unipor” electrogénico
NONACTINA NH4 + K+ “ Unipor” electrogénico
A23187 Ca ++ /2 H+ “Antipor” electroneutro
NIGERICINA Ca++ /H+ “Antipor” electroneutro
MONENSINA Na + /H+ “Antipor” electroneutro
GRAMICIDINA H+ , Na+ , K+ , Rb+ Forma canales
ALAMETICINA K + ,Rb+ Forma canales
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52. NIGERICINA
• Funciona
El grupo carboxilo al disociarse ,capta un ion positivo ( K+ ) y formar una
molécula neutra ,transportando el K+ al otro lado de la menbrana,funcio
nando como un antiporter al intercambiar un ion K+ por un ion H+
Por lo tanto el mecanismo es electricamente neutro
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53. VALINOMICINA
Transporta K+ mediante un mecanismo electrogenico simple y al transportar
un K+ cargado positivamente a traves de la menbrana puede conducir a una
separacion de cargas a traves de la menbrana
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54. RESUMEN
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55. TRANSPORTE DE LA GLUCOSA A
TRAVES DE LA MENBRANA
La glucosa es el principal sustrato energético
de la célula.
¿Como se transporta la glucosa?
requiere una proteina transportadora en la
menbrana celular
Se conocen dos sistemas de transporte:
1.- SGLT (sodium-glucose transporters)
2.- GLUT glucose transpoters
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56. • TRANSPORTADORES DE GLUCOSA
SGLT y GLUT
•
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57. TRANSPORTADORES SGLT
• Son proteinas que efectuan un transporte acopla
do,en el que ingresan conjuntamente a la célula
sodio y glucosa-o-galactosa-en algunas casos.
• Se aprovecha el ingreso de Na+a favor del gradien
te electroquímico entre el exterior y el interior de
la célula para transportar la glucosa en contra de
su gradiente químico.
• Se han identificado tres transportadores SGLT:
• SGLT 1,SGLT 2 y SGLT 3
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58. Son proteinas que efectuan un transporte acoplado en el que ingresan
conjuntamente a la celula Na y Glucosa.
Se.localizan en la menbrana luminal de las celulas epiteliales encargadas de la
absorcion (intestino delgado) y reabsorcion (tubulo contorneado proximal
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59. SGLTs
 SGLT-1
-Intestino delgado y nefrona S3 proximal
-codificado en el cromo 22
-ALTA AFINIDAD POR Glucosa (Km bajo)
-ingresa 2 Na + 1 Gluc
 SGLT-2
-Nefrona S1 y S2 ( no intestino) reabsorbe 90% de la glucosa filtrada
-codificada en el cromo 16.Presenta 50% de homologia con SGLT-1
-transporta 1 molecula de Glucosa por 1 de Na+
 SGLT-3
-No hay referencia en humano solo en cerdos
-codificada en crom 22
-transporta 1 Na+ + 2 Glu
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61. TRANSPORTADORES DE GLUCOSA
ISOFORMAS NUMERO KM MONOSACARIDOS LOCALIZACION FUNCION
DE AA Mm QUE TRANSPORTA EN LOS TEJIDOS
SGLT 1 664 0.3 Glucosa,galactosa Intestino delgado Absorcion y re
Nefrona proxima absorcion Gluc
SGLT 2 672 7.5 Glucosa,galactosa Nefrona proxima Absorcion y re
absorcion Gluc
SGLT 3 674 7.5 Glucosa,galactosa Sin determinar Absorcion y re
absorcion Glu.
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63. MODELO PARA EL COTRANSPORTE DE
Na-GLUCOSA
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64. o
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66. TRANSPORTE FACILITADO GLUT 1
Es una proteina de 664 aminoacidos codificado por un gen que se localiza en el
cromosoma 22
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67. GLUTs
Glut 1: (Km para la glucosa bajo se ha encontrado en el
cerebro ,eritrocitos, endotelio,retina (reabsorcion) y barrera
hematoencefa lica y placenta.Permite el ingreso basal de
glucosa.Transporta además galactosa
Glut 2: (km alto) es el transportador de glucosa
enhigado,riñon,in testino y en celulas beta del pancreas
facilitan el ingreso de glucosa como respuesta a la
hiperglicemia.Muy sensible a los cambios de glicemia.
Glut 3 (km, bajo) mayor expresion en SNC,se ven en
placenta,ri ñón,corazon en cerebro,trabaja en secuencia con
el Glut 1
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69. • GLUT 4: Es la isoforma dependiente de
insulina,presente en el músculo y en las células
adiposas,permanece almacena da en vesículas,la
insulina aumenta el número de transporta dores en
la menbrana plasmatica.
• GLUT 5: Se encuentra en el intestino
delgado,espermatozoi des,riñón ,células de la
microglia.Transporta fructosa
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70. Las vesículas están sometidas a un ciclo continuo de exocitosis -endocitosis. En
ausencia de un estimulo apropiado, la mayor parte del GLUT (90%) permanece
almacedo en vesículas intracelulares localizadas en el citoplasma
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74. GLUT 6
GLUT 7
GLUT8
GLUT 9
GLUT 10
GLUT 11
GLUT 12
GLUT 13
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75. Hormonas receptores y segundos
mensajeros
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76. MOLECULAS DE SEÑALIZACION
INTRACELULAR
Proteina G heterotriméricas
GTP-asas
Nucleótidos cíclicos (cAMP,cGMP)
Ca2+
Derivados inositoles:
fosfatidil inositol trifosfato
diacil glicerol
inositol trifosfato
Proteinas quinasas y fosfatasas
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89. REACCION EN CASCADA
• 1.-Union de hormona-receptor
• 2.-Activacion de la Proteina G
• 3.-Activacion de la Adenil ciclasa
• 4.-Formacion de cAMP
• 5.-Activacion de Proteinkinasa A
• 6.-Cascada de fosforilaciones
• 7.-Activacion de la enzima reguladora
• 8.Efectos Metabólicos
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94. El receptor de insulina actua como una quinasa que fosforila residuos de tirosina del propio
receptor y de otras proteinas En ausencia de Insulina la tirosina quinasa permanecedesconec
tada
El receptor
activado fos
forilasustra
tos e induce
todos los
efectos de la
insulina
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102. GRACIAS
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105. Retina,riñon (re<absorcion) y barreras
hematoencefalicas y placenta.Permite
el ingreso basal de glucosa:transporta
ademas galactosa
SGLT-1
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