El documento presenta una introducción a conceptos fundamentales de fisiología celular y comunicación intercelular. Aborda temas como la estructura y función de las membranas celulares, los diferentes tipos de transporte a través de las membranas incluyendo transporte pasivo, activo primario y secundario, endocitosis y exocitosis, y la comunicación celular mediada por mensajeros como hormonas y sus interacciones con receptores celulares.
Este documento trata sobre los diferentes tipos de tejido muscular en el cuerpo humano. Describe el músculo esquelético, el músculo liso y el músculo cardíaco, y sus funciones principales como el movimiento y la generación de calor. Explica las características del tejido muscular como la excitabilidad, la contractilidad y la elasticidad. Luego profundiza en la estructura del músculo estriado esquelético y cardíaco, incluyendo detalles sobre los filamentos gruesos y delgados.
Este documento describe los componentes celulares y órganos del sistema inmune. Explica que las células inmunes se clasifican en fijas y migratorias, y que los principales tipos celulares son los linfocitos, células NK, macrófagos y células dendríticas. También describe los órganos linfoides primarios como la médula ósea, timo y bursa cloacal, y los secundarios como los linfonodos, bazo y tejido linfoide asociado a mucosas. Finalmente,
Este documento describe los dos tipos principales de proteínas de transporte en las membranas celulares: las proteínas transportadoras o "carrier" y las proteínas formadoras de canales. Las proteínas "carrier" transportan moléculas a través de la membrana mediante cambios conformacionales inducidos por la unión del soluto, mientras que las proteínas de canal permiten el paso pasivo de sustancias. Algunas proteínas "carrier" también facilitan el transporte activo contra gradiente usando energía.
Transporte activo de sustancias a través de las membranasIsrael Jose Otero
El documento describe los diferentes tipos de transporte activo, incluyendo el transporte activo primario mediado por la ATPasa de sodio-potasio, el transporte activo secundario como el cotransporte y contratransporte, y los roles del transporte activo en el mantenimiento de gradientes iónicos y eléctricos a través de las membranas celulares.
Este documento describe las características del tejido nervioso. Se origina del ectodermo y cumple funciones como la recepción, interpretación y elaboración de respuestas, así como la regulación de órganos. Está compuesto de neuronas y células de sostén como la neuroglia y el neuropilo. Forma el sistema nervioso central (encéfalo y médula espinal) y el sistema nervioso periférico (ganglios, plexos y nervios). Las neuronas son la unidad funcional, mientras que la neuroglia incluye
La membrana plasmática actúa como una barrera selectivamente permeable que regula el paso de sustancias entre el interior y exterior de la célula. Existen dos modalidades de transporte a través de la membrana: transporte pasivo que no requiere energía, como la difusión simple y facilitada; y transporte activo que requiere energía en forma de ATP para transportar sustancias contra el gradiente electroquímico, como la bomba de sodio-potasio. Las proteínas de transporte de membrana incluyen canales iónicos y proteínas transport
Este documento resume la histología del bazo, incluyendo una descripción de su cápsula, parénquima y estructuras internas como los nódulos linfáticos, cordones de Billroth y senos. Explica que el bazo tiene la función de filtrar glóbulos rojos dañados de la sangre y participar en la defensa inmunitaria a través de los nódulos linfáticos y la circulación de la sangre a través de sus estructuras.
El documento describe los diferentes tipos de transporte activo secundario y cotransporte. El transporte activo secundario utiliza la energía para establecer un gradiente a través de la membrana celular y luego usar ese gradiente para transportar moléculas contra su gradiente de concentración. El cotransporte transporta dos o más moléculas, donde una se mueve a favor del gradiente proporcionando la energía para transportar la otra contra el gradiente. Los transportadores se clasifican como antiportadores o simportadores dependiendo de la dirección en que transportan las mol
Este documento trata sobre los diferentes tipos de tejido muscular en el cuerpo humano. Describe el músculo esquelético, el músculo liso y el músculo cardíaco, y sus funciones principales como el movimiento y la generación de calor. Explica las características del tejido muscular como la excitabilidad, la contractilidad y la elasticidad. Luego profundiza en la estructura del músculo estriado esquelético y cardíaco, incluyendo detalles sobre los filamentos gruesos y delgados.
Este documento describe los componentes celulares y órganos del sistema inmune. Explica que las células inmunes se clasifican en fijas y migratorias, y que los principales tipos celulares son los linfocitos, células NK, macrófagos y células dendríticas. También describe los órganos linfoides primarios como la médula ósea, timo y bursa cloacal, y los secundarios como los linfonodos, bazo y tejido linfoide asociado a mucosas. Finalmente,
Este documento describe los dos tipos principales de proteínas de transporte en las membranas celulares: las proteínas transportadoras o "carrier" y las proteínas formadoras de canales. Las proteínas "carrier" transportan moléculas a través de la membrana mediante cambios conformacionales inducidos por la unión del soluto, mientras que las proteínas de canal permiten el paso pasivo de sustancias. Algunas proteínas "carrier" también facilitan el transporte activo contra gradiente usando energía.
Transporte activo de sustancias a través de las membranasIsrael Jose Otero
El documento describe los diferentes tipos de transporte activo, incluyendo el transporte activo primario mediado por la ATPasa de sodio-potasio, el transporte activo secundario como el cotransporte y contratransporte, y los roles del transporte activo en el mantenimiento de gradientes iónicos y eléctricos a través de las membranas celulares.
Este documento describe las características del tejido nervioso. Se origina del ectodermo y cumple funciones como la recepción, interpretación y elaboración de respuestas, así como la regulación de órganos. Está compuesto de neuronas y células de sostén como la neuroglia y el neuropilo. Forma el sistema nervioso central (encéfalo y médula espinal) y el sistema nervioso periférico (ganglios, plexos y nervios). Las neuronas son la unidad funcional, mientras que la neuroglia incluye
La membrana plasmática actúa como una barrera selectivamente permeable que regula el paso de sustancias entre el interior y exterior de la célula. Existen dos modalidades de transporte a través de la membrana: transporte pasivo que no requiere energía, como la difusión simple y facilitada; y transporte activo que requiere energía en forma de ATP para transportar sustancias contra el gradiente electroquímico, como la bomba de sodio-potasio. Las proteínas de transporte de membrana incluyen canales iónicos y proteínas transport
Este documento resume la histología del bazo, incluyendo una descripción de su cápsula, parénquima y estructuras internas como los nódulos linfáticos, cordones de Billroth y senos. Explica que el bazo tiene la función de filtrar glóbulos rojos dañados de la sangre y participar en la defensa inmunitaria a través de los nódulos linfáticos y la circulación de la sangre a través de sus estructuras.
El documento describe los diferentes tipos de transporte activo secundario y cotransporte. El transporte activo secundario utiliza la energía para establecer un gradiente a través de la membrana celular y luego usar ese gradiente para transportar moléculas contra su gradiente de concentración. El cotransporte transporta dos o más moléculas, donde una se mueve a favor del gradiente proporcionando la energía para transportar la otra contra el gradiente. Los transportadores se clasifican como antiportadores o simportadores dependiendo de la dirección en que transportan las mol
El documento describe diferentes tipos de canales iónicos que se abren y cierran en respuesta a diversos estímulos. Los canales iónicos se diferencian por su selectividad iónica y regulación. Existen canales regulados por voltaje que responden al potencial de membrana, canales regulados por ligandos que se abren cuando se une una molécula, y canales activados por estrés controlados por fuerzas mecánicas. Todos estos canales controlan el paso de iones a través de la membrana celular.
Cómo son y cómo funcionan los canales iónicos que participan en el potencial de reposo y potencial de acción de las células. Elaborado por David Rodríguez.
Este documento describe los diferentes tipos de tejido conjuntivo. Explica que el tejido conjuntivo está compuesto de células y matriz extracelular, y que su función depende de sus componentes. Luego clasifica los tejidos conjuntivos en embrionarios, como el mesénquima, y del adulto, como el laxo y denso. Finalmente, detalla las características de los componentes celulares y extracelulares del tejido conjuntivo, incluyendo fibras, sustancia fundamental y tipos de células.
Este documento describe la anatomía y embriología del oído humano. Resume que el oído está compuesto por el oído externo, medio e interno. El oído externo incluye el pabellón auricular, conducto auditivo externo y membrana timpánica. El oído medio contiene la cadena de huesecillos y la trompa de Eustaquio. El oído interno aloja el órgano del equilibrio y de la audición en el laberinto óseo y membranoso.
El documento describe la anatomía del árbol bronquial. Comienza con la tráquea que se ramifica en dos bronquios primarios que penetran en los pulmones a través del hilio. Los bronquios primarios se dividen repetidamente en bronquios cada vez más pequeños, incluyendo los bronquiolos, bronquiolos terminales y alveolos, que son responsables de la estructura esponjosa de los pulmones y la oxigenación de la sangre. El documento también describe los mecanismos de defensa físicos e inmunes del pulm
El músculo liso se encuentra en las paredes de las vísceras huecas y vasos sanguíneos. Está compuesto de fibras ahusadas y alargadas con uniones en hendidura. La contracción del músculo liso es lenta y rítmica o rápida según el tipo, y requiere calcio y fosforilación. Inerva de forma involuntaria a los órganos y vasos.
Los transportadores de glucosa (gluts) son proteínas que transportan glucosa a través de membranas celulares. Se han identificado 7 gluts que cumplen funciones diferentes dependiendo del tejido u órgano. El glut1 transporta glucosa en tejidos que la utilizan como combustible principal como el cerebro y los glóbulos rojos, mientras que el glut4 se expresa en músculo y tejido adiposo y es regulado por la insulina para transportar glucosa al interior de las células. El glut2 funciona como sensor de glucosa en el h
02 tejido epitelial, conectivo y piel 2013melolo22
Este documento resume los principales tipos de tejidos y glándulas. Describe los cuatro tipos principales de tejidos - epitelial, conectivo, muscular y nervioso - y cómo se clasifican. Explica las características de los diferentes tipos de epitelio, incluidos los epitelios de revestimiento, glandulares y sensoriales. También describe las características de las glándulas exocrinas, incluida su clasificación según su estructura, tipo de secreción y forma.
Este documento presenta resúmenes de varias muestras de tejido nervioso, incluyendo cerebro y médula espinal. Describe las características de la sustancia gris y blanca, y los tipos de células presentes como neuronas, astrocitos, oligodendrocitos y microglia. También identifica estructuras como las capas de la corteza cerebral, vasos sanguíneos y meninges.
Este documento describe la anatomía y función del aparato reproductor masculino. Incluye descripciones detalladas de los testículos, epidídimo, conducto deferente, vesículas seminales, próstata y proceso de espermatogénesis. Explica cómo se producen, maduran y almacenan los espermatozoides a través de estas estructuras y cómo son regulados por las hormonas.
El documento describe la estructura y función del corazón. El corazón está compuesto de cuatro capas concéntricas: el pericardio, el epicardio, el miocardio y el endocardio. El miocardio es la capa muscular gruesa responsable de la contracción cardíaca y contiene cardiomiocitos y células del sistema de conducción. El endocardio recubre la superficie interna del corazón.
Este documento describe la medula ósea, incluyendo sus funciones hematopoyéticas y no hematopoyéticas. La medula ósea contiene células madre hematopoyéticas que dan origen a los diferentes tipos de células sanguíneas a través de la hematopoyesis. La medula ósea también almacena lípidos y proporciona un microambiente para la producción de células sanguíneas a través del estroma y factores de crecimiento.
El documento describe los componentes principales del tejido conectivo. Consiste en células y una matriz extracelular compuesta de sustancia fundamental y fibras. La sustancia fundamental proporciona soporte e intercambio, mientras que las fibras dan resistencia y elasticidad. El documento también explica los diferentes tipos de células en el tejido conectivo, incluyendo fibroblastos, mastocitos y leucocitos, así como el origen embrionario del tejido conectivo a partir del mesodermo.
El músculo liso se encuentra en las paredes de los órganos huecos como el tracto gastrointestinal y las vías respiratorias. Está compuesto de células alargadas con filamentos de actina y miosina que le permiten contraerse lentamente. La contracción es regulada por el calcio y la calmodulina, y puede ser estimulada por señales mecánicas, eléctricas o químicas. El músculo liso juega un papel importante en funciones como la motilidad gastrointestinal y la vasoconstricción.
Las glándulas salivales incluyen las glándulas parótidas, submaxilares y sublinguales. Están formadas por porciones secretoras y excretoras, con diferentes tipos de células como células serosas, mucosas y seromucosas. La histología varía entre las glándulas, con la parótida compuesta principalmente por acinos serosos y las sublinguales siendo esencialmente mucosas.
Este documento describe los diferentes tipos de transporte activo de sustancias a través de las membranas celulares, incluyendo el transporte activo primario y secundario. El transporte activo primario utiliza la energía de la hidrólisis del ATP para bombear iones como sodio, potasio, calcio e hidrógeno contra su gradiente de concentración a través de la membrana celular mediante proteínas transportadoras como la bomba sodio-potasio y la bomba de calcio.
El documento describe los potenciales de membrana en las células excitables. Explica que el potencial de reposo depende de las concentraciones iónicas dentro y fuera de la célula, y que los canales iónicos controlan los movimientos de iones que generan el potencial de acción. Cuando se alcanza el umbral, los canales de sodio permiten un aumento rápido del potencial que se propaga por la célula.
Las uniones entre células incluyen uniones oclusivas que sellan el espacio intercelular, uniones de anclaje que mantienen la ubicación de las células, y uniones comunicantes que permiten el paso de sustancias entre células. Diferentes tipos de uniones involucran proteínas transmembrana como caderinas e integrinas que se unen al citoesqueleto de la célula.
El documento resume la estructura histológica de la tráquea y los bronquios. La tráquea posee epitelio pseudoestratificado ciliado y cartílagos en forma de C. Los bronquios tienen placas cartilaginosas irregulares y capa de músculo liso. Los bronquiolos carecen de cartílago, tienen epitelio simple ciliado y células de Clara. El documento describe las características histológicas de cada parte del árbol respiratorio.
Efectos generados por diferentes alcoholes en las membranas biológicasAlfredo Montes
Este documento describe un estudio que evaluó los efectos de diferentes alcoholes y concentraciones en membranas de células de remolacha. Se midió la absorción de las membranas tratadas con varios alcoholes como el etanol, ácido acético y cloroformo a diferentes concentraciones y tiempos de exposición usando un espectrofotómetro. Los resultados mostraron que concentraciones más altas y tiempos de exposición más largos causaron mayores niveles de absorción, lo que indica un mayor daño a las membranas.
La membrana celular aísla el contenido de la célula permitiendo la comunicación selectiva. Está compuesta de fosfolípidos y proteínas que regulan el paso de sustancias a través de procesos como la difusión, el transporte activo y la endocitosis. La membrana mantiene la homeostasis celular al controlar los gradientes iónicos y el movimiento de moléculas.
El documento describe diferentes tipos de canales iónicos que se abren y cierran en respuesta a diversos estímulos. Los canales iónicos se diferencian por su selectividad iónica y regulación. Existen canales regulados por voltaje que responden al potencial de membrana, canales regulados por ligandos que se abren cuando se une una molécula, y canales activados por estrés controlados por fuerzas mecánicas. Todos estos canales controlan el paso de iones a través de la membrana celular.
Cómo son y cómo funcionan los canales iónicos que participan en el potencial de reposo y potencial de acción de las células. Elaborado por David Rodríguez.
Este documento describe los diferentes tipos de tejido conjuntivo. Explica que el tejido conjuntivo está compuesto de células y matriz extracelular, y que su función depende de sus componentes. Luego clasifica los tejidos conjuntivos en embrionarios, como el mesénquima, y del adulto, como el laxo y denso. Finalmente, detalla las características de los componentes celulares y extracelulares del tejido conjuntivo, incluyendo fibras, sustancia fundamental y tipos de células.
Este documento describe la anatomía y embriología del oído humano. Resume que el oído está compuesto por el oído externo, medio e interno. El oído externo incluye el pabellón auricular, conducto auditivo externo y membrana timpánica. El oído medio contiene la cadena de huesecillos y la trompa de Eustaquio. El oído interno aloja el órgano del equilibrio y de la audición en el laberinto óseo y membranoso.
El documento describe la anatomía del árbol bronquial. Comienza con la tráquea que se ramifica en dos bronquios primarios que penetran en los pulmones a través del hilio. Los bronquios primarios se dividen repetidamente en bronquios cada vez más pequeños, incluyendo los bronquiolos, bronquiolos terminales y alveolos, que son responsables de la estructura esponjosa de los pulmones y la oxigenación de la sangre. El documento también describe los mecanismos de defensa físicos e inmunes del pulm
El músculo liso se encuentra en las paredes de las vísceras huecas y vasos sanguíneos. Está compuesto de fibras ahusadas y alargadas con uniones en hendidura. La contracción del músculo liso es lenta y rítmica o rápida según el tipo, y requiere calcio y fosforilación. Inerva de forma involuntaria a los órganos y vasos.
Los transportadores de glucosa (gluts) son proteínas que transportan glucosa a través de membranas celulares. Se han identificado 7 gluts que cumplen funciones diferentes dependiendo del tejido u órgano. El glut1 transporta glucosa en tejidos que la utilizan como combustible principal como el cerebro y los glóbulos rojos, mientras que el glut4 se expresa en músculo y tejido adiposo y es regulado por la insulina para transportar glucosa al interior de las células. El glut2 funciona como sensor de glucosa en el h
02 tejido epitelial, conectivo y piel 2013melolo22
Este documento resume los principales tipos de tejidos y glándulas. Describe los cuatro tipos principales de tejidos - epitelial, conectivo, muscular y nervioso - y cómo se clasifican. Explica las características de los diferentes tipos de epitelio, incluidos los epitelios de revestimiento, glandulares y sensoriales. También describe las características de las glándulas exocrinas, incluida su clasificación según su estructura, tipo de secreción y forma.
Este documento presenta resúmenes de varias muestras de tejido nervioso, incluyendo cerebro y médula espinal. Describe las características de la sustancia gris y blanca, y los tipos de células presentes como neuronas, astrocitos, oligodendrocitos y microglia. También identifica estructuras como las capas de la corteza cerebral, vasos sanguíneos y meninges.
Este documento describe la anatomía y función del aparato reproductor masculino. Incluye descripciones detalladas de los testículos, epidídimo, conducto deferente, vesículas seminales, próstata y proceso de espermatogénesis. Explica cómo se producen, maduran y almacenan los espermatozoides a través de estas estructuras y cómo son regulados por las hormonas.
El documento describe la estructura y función del corazón. El corazón está compuesto de cuatro capas concéntricas: el pericardio, el epicardio, el miocardio y el endocardio. El miocardio es la capa muscular gruesa responsable de la contracción cardíaca y contiene cardiomiocitos y células del sistema de conducción. El endocardio recubre la superficie interna del corazón.
Este documento describe la medula ósea, incluyendo sus funciones hematopoyéticas y no hematopoyéticas. La medula ósea contiene células madre hematopoyéticas que dan origen a los diferentes tipos de células sanguíneas a través de la hematopoyesis. La medula ósea también almacena lípidos y proporciona un microambiente para la producción de células sanguíneas a través del estroma y factores de crecimiento.
El documento describe los componentes principales del tejido conectivo. Consiste en células y una matriz extracelular compuesta de sustancia fundamental y fibras. La sustancia fundamental proporciona soporte e intercambio, mientras que las fibras dan resistencia y elasticidad. El documento también explica los diferentes tipos de células en el tejido conectivo, incluyendo fibroblastos, mastocitos y leucocitos, así como el origen embrionario del tejido conectivo a partir del mesodermo.
El músculo liso se encuentra en las paredes de los órganos huecos como el tracto gastrointestinal y las vías respiratorias. Está compuesto de células alargadas con filamentos de actina y miosina que le permiten contraerse lentamente. La contracción es regulada por el calcio y la calmodulina, y puede ser estimulada por señales mecánicas, eléctricas o químicas. El músculo liso juega un papel importante en funciones como la motilidad gastrointestinal y la vasoconstricción.
Las glándulas salivales incluyen las glándulas parótidas, submaxilares y sublinguales. Están formadas por porciones secretoras y excretoras, con diferentes tipos de células como células serosas, mucosas y seromucosas. La histología varía entre las glándulas, con la parótida compuesta principalmente por acinos serosos y las sublinguales siendo esencialmente mucosas.
Este documento describe los diferentes tipos de transporte activo de sustancias a través de las membranas celulares, incluyendo el transporte activo primario y secundario. El transporte activo primario utiliza la energía de la hidrólisis del ATP para bombear iones como sodio, potasio, calcio e hidrógeno contra su gradiente de concentración a través de la membrana celular mediante proteínas transportadoras como la bomba sodio-potasio y la bomba de calcio.
El documento describe los potenciales de membrana en las células excitables. Explica que el potencial de reposo depende de las concentraciones iónicas dentro y fuera de la célula, y que los canales iónicos controlan los movimientos de iones que generan el potencial de acción. Cuando se alcanza el umbral, los canales de sodio permiten un aumento rápido del potencial que se propaga por la célula.
Las uniones entre células incluyen uniones oclusivas que sellan el espacio intercelular, uniones de anclaje que mantienen la ubicación de las células, y uniones comunicantes que permiten el paso de sustancias entre células. Diferentes tipos de uniones involucran proteínas transmembrana como caderinas e integrinas que se unen al citoesqueleto de la célula.
El documento resume la estructura histológica de la tráquea y los bronquios. La tráquea posee epitelio pseudoestratificado ciliado y cartílagos en forma de C. Los bronquios tienen placas cartilaginosas irregulares y capa de músculo liso. Los bronquiolos carecen de cartílago, tienen epitelio simple ciliado y células de Clara. El documento describe las características histológicas de cada parte del árbol respiratorio.
Efectos generados por diferentes alcoholes en las membranas biológicasAlfredo Montes
Este documento describe un estudio que evaluó los efectos de diferentes alcoholes y concentraciones en membranas de células de remolacha. Se midió la absorción de las membranas tratadas con varios alcoholes como el etanol, ácido acético y cloroformo a diferentes concentraciones y tiempos de exposición usando un espectrofotómetro. Los resultados mostraron que concentraciones más altas y tiempos de exposición más largos causaron mayores niveles de absorción, lo que indica un mayor daño a las membranas.
La membrana celular aísla el contenido de la célula permitiendo la comunicación selectiva. Está compuesta de fosfolípidos y proteínas que regulan el paso de sustancias a través de procesos como la difusión, el transporte activo y la endocitosis. La membrana mantiene la homeostasis celular al controlar los gradientes iónicos y el movimiento de moléculas.
El documento describe el sistema nervioso y sus principales componentes. El sistema nervioso está formado por neuronas que reciben estímulos y los transmiten en forma de impulsos nerviosos a través de sinapsis. Existen receptores nerviosos que detectan estímulos internos y externos y los transmiten al sistema nervioso central para su procesamiento e integración. El sistema nervioso central está formado por el encéfalo y la médula espinal.
Este documento es una hoja de trabajo para estudiantes de primero medio que le permitirán comprender estos dos procesos de transporte. Se dan ejemplos en qué células ocurren y al final hay preguntas para ejercitarse.
La membrana plasmática regula el intercambio de iones y moléculas entre la célula y el medio extracelular, media la comunicación entre células, y participa en la homeostasis celular. Está compuesta principalmente de lípidos, proteínas y glúcidos organizados según el modelo de mosaico fluido, lo que le confiere propiedades de fluidez, semipermeabilidad y asimetría. Las proteínas de membrana cumplen funciones estructurales y de transporte, mientras que los lípidos forman la bic
Excitabilidad. potenciales de membrana.Rodrigo Lopez
1. El documento describe la generación y propagación de potenciales de acción en células excitables. 2. Los potenciales de acción se deben a cambios rápidos en las conductancias de sodio y potasio que despolarizan y repolarizan la membrana. 3. Una vez iniciado, el potencial de acción se automantiene y propaga por retroalimentación positiva a través de la apertura secuencial de canales de sodio.
La membrana celular es una envoltura que separa la célula del medio exterior y regula el paso de sustancias. Está compuesta principalmente de lípidos y proteínas, los cuales forman una estructura de mosaico fluido. Los lípidos forman una bicapa que mantiene la integridad de la membrana, mientras que las proteínas cumplen funciones estructurales, de transporte y de señalización.
La membrana plasmática se organiza como un modelo de mosaico fluido compuesto por lípidos, proteínas y glúcidos. Regula el transporte de sustancias a través de la membrana mediante procesos pasivos como la difusión simple y facilitada, y procesos activos como el bombeo iónico que requiere energía.
Conducción del impulso nervioso y fisiología general de las fibras nerviosasRodrigo Lopez
El documento presenta 14 temas relacionados con la fisiología humana. El Tema 8 se enfoca en la conducción del impulso nervioso a través de las fibras nerviosas. Explica que la unidad funcional del sistema nervioso es la neurona y que las neuronas se comunican a través de sinapsis. Describe también que la mielina aumenta la velocidad de conducción del impulso nervioso al aislar eléctricamente los axones.
Estructura de la membrana celular. Modelo del mosaico fluido.Ivan Lizarraga
La membrana celular está formada principalmente por lípidos y proteínas que forman una estructura laminar alrededor de la célula. El modelo de mosaico fluido propone que los fosfolípidos forman una doble capa fluida en la que las proteínas se insertan y pueden moverse lateralmente. La membrana es semipermeable y contiene proteínas integrales que funcionan como canales u receptores para regular el paso de sustancias en y fuera de la célula.
Organización funcional del sistema nervioso. reflejosRodrigo Lopez
El documento presenta un resumen de 14 temas relacionados con la fisiología humana. Estos incluyen la diferenciación celular, la homeostasis, los compartimientos del organismo, las funciones de las membranas celulares, el potencial de acción, la transmisión sináptica, los efectores musculares, la organización del sistema nervioso central y periférico, y el sistema nervioso autónomo.
Excitabilidad. potenciales de membrana.Rodrigo Lopez
1. El documento describe la generación y propagación de potenciales de acción en células excitables. 2. Los potenciales de acción se deben a cambios rápidos en las conductancias de sodio y potasio que despolarizan y repolarizan la membrana. 3. Una vez iniciado, el potencial de acción se automantiene y propaga por retroalimentación positiva a través de la apertura secuencial de canales de sodio.
El documento describe el sistema nervioso y sus principales componentes. El sistema nervioso está formado por neuronas que reciben estímulos y los transmiten en forma de impulsos nerviosos a través de sinapsis. Existen receptores nerviosos que detectan estímulos internos y externos y los transmiten al sistema nervioso central para su procesamiento e integración. El sistema nervioso central está formado por el encéfalo y la médula espinal.
Reporte "La membrana y el transporte celular"Lizeth Sakura'
Este documento presenta un reporte de práctica de bioquímica sobre la membrana celular y el transporte. El resumen incluye información sobre los componentes de la membrana celular, su permeabilidad selectiva y los factores que afectan su integridad como la temperatura y solventes. También describe experimentos sobre la difusión a través de membranas y la osmolaridad celular.
Efectores. excitación y contracción del músculo esquelético, liso y cardiacoRodrigo Lopez
El documento resume los temas relacionados con la fisiología muscular. Describe la estructura y función de los tres tipos de músculo: esquelético, cardiaco y liso. Explica los mecanismos de excitación y contracción a nivel celular, así como las diferencias en la organización y control de cada tipo de músculo.
La membrana celular cumple múltiples funciones como barrera física y de transporte. Está formada principalmente por fosfolípidos y proteínas. Existen diferentes tipos de transporte a través de la membrana como la difusión pasiva simple, la difusión facilitada y el transporte activo. El transporte pasivo ocurre a favor de gradiente sin necesidad de energía, mientras que el activo es contra gradiente y requiere energía en forma de ATP. Las proteínas de membrana juegan un papel clave en los mecanismos de transport
El documento describe el sistema nervioso y los receptores colinérgicos. Explica que el sistema nervioso está dividido en central y periférico, y que este último incluye el somático y autónomo. Luego describe los diferentes tipos de receptores colinérgicos, sus agonistas, antagonistas y localizaciones. Finalmente resume los efectos fisiológicos de la estimulación y bloqueo de los receptores muscarínicos y nicotínicos.
Las membranas celulares permiten la endocitosis y exocitosis, procesos mediante los cuales las células incorporan y liberan sustancias. La endocitosis incluye la pinocitosis y la endocitosis mediada por receptores, mientras que la fagocitosis permite la incorporación de partículas grandes; la exocitosis implica la fusión de vesículas con la membrana plasmática y la liberación de su contenido al exterior.
El documento describe los conceptos fundamentales de la excitabilidad celular. Explica que la excitabilidad depende de las concentraciones iónicas a ambos lados de la membrana y la capacidad de intercambio iónico. Describe el potencial de membrana en reposo y el potencial de acción, incluyendo las fases y canales iónicos involucrados. También cubre conceptos como la conducción saltatoria, la ritmicidad y el periodo refractario.
1. La comunicación celular es el proceso por el cual las células transmiten información para modificar las respuestas de otras células mediante mensajeros químicos.
2. Existen diversos tipos de comunicación celular como la endocrina, paracrina y autocrina, que implican diferentes mecanismos de transducción de señales intracelulares.
3. La transducción de señales implica la unión de un ligando a un receptor celular, activando segundos mensajeros y cascadas de señalización que producen una respuesta celular.
fisiologia membrana y potenciales de accion celular.pptxCarlosSf7
Este documento presenta 14 temas relacionados con la fisiología general y la fisiología celular. Los temas incluyen la diferenciación celular, el medio interno, los compartimientos del organismo, las funciones de las membranas celulares, la excitabilidad, el potencial de acción, la transmisión sináptica y los sistemas nervioso y muscular.
La membrana celular tiene varias funciones importantes como regular el transporte de sustancias a través de proteínas de transporte, recoger señales externas, regular la división celular y proporcionar reconocimiento entre células. El transporte puede ser pasivo a favor de gradiente o activo contra gradiente y requiere energía. La endocitosis y exocitosis permiten el transporte de moléculas grandes hacia adentro y afuera de la célula. La comunicación intercelular implica mensajeros como hormonas y receptores de membrana
INST JOSE MARTI MEMBRANA Y TRANSPORTE BCMdelgadilloas
Este documento resume los conceptos clave de la membrana celular y el transporte a través de ella. La membrana celular es una estructura semipermeable formada por una bicapa lipídica que controla el paso de sustancias a través de proteínas transportadoras. Existen dos tipos principales de transporte: pasivo, que sigue el gradiente de concentración, y activo, que requiere energía. El transporte activo primario bombea iones contra su gradiente usando ATP, mientras que el secundario acopla el movimiento de otras
La membrana plasmática es una estructura fundamental de las células eucariotas que separa el interior de la célula del medio exterior. Está compuesta principalmente de lípidos, proteínas y glúcidos. La membrana permite el transporte selectivo de sustancias a través de mecanismos como la difusión, el transporte activo y vesículas. Cumple funciones vitales como la regulación del intercambio de materiales, la transducción de señales y la delimitación de la célula.
El documento describe las biomembranas celulares. Las membranas separan el interior y exterior de la célula y están compuestas de lípidos, proteínas y carbohidratos. Permiten el intercambio selectivo de sustancias a través del transporte pasivo como la difusión, y activo mediante bombas iónicas que usan energía. Las membranas mantienen las diferencias en la composición intra y extracelular y son esenciales para la función celular.
El documento describe la membrana plasmática y la pared celular de las células eucariotas. La membrana plasmática está compuesta de lípidos, proteínas y glúcidos. Los lípidos forman una bicapa que confiere fluidez a la membrana. Las proteínas cumplen funciones como el transporte. Los glúcidos forman el glucocálix. La membrana permite el transporte pasivo y activo a través de canales, carriers y bombas. La pared celular de las células vegetales está compuesta principalmente
Este documento presenta información sobre fisiología celular. Explica conceptos como homeostasis y homeorresis, los compartimentos de líquidos corporales y sus componentes, las propiedades y funciones de la membrana celular, las organelas citoplasmáticas y sus funciones, las estructuras del núcleo celular, la síntesis de proteínas, los mecanismos de transporte a través de membranas, la diferencia entre canales regulados por ligando y voltaje, la distribución de iones en los compartimentos celulares y el potencial de
La membrana plasmática está formada por lípidos, proteínas y glúcidos. Es semipermeable y permite el transporte selectivo de sustancias entre el interior y exterior de la célula mediante diferentes mecanismos como la difusión, transporte activo y pasivo. El transporte pasivo incluye la difusión simple, difusión facilitada y osmosis, mientras que el transporte activo requiere energía en forma de ATP.
La membrana plasmática tiene tres funciones principales: 1) intercambio de sustancias a través de transporte pasivo y activo, 2) mantener la permeabilidad selectiva mediante el control del paso de sustancias entre el exterior y el interior de la célula, y 3) permitir la organización de subcompartimentos funcionales con características físico-químicas diferentes en los orgánulos celulares.
El documento describe los componentes estructurales y funciones de la membrana celular eucariótica. La membrana está compuesta de una bicapa lipídica de fosfolípidos y colesterol que le confiere propiedades de semipermeabilidad selectiva y fluidez. Contiene proteínas integrales y periféricas involucradas en el transporte pasivo y activo a través de la membrana y en las interacciones celulares. La membrana controla el paso de sustancias entre el interior y exterior de la célula y participa en
La membrana celular mantiene gradientes iónicos y osmóticos mediante mecanismos de transporte pasivo y activo. El transporte pasivo incluye la difusión simple y facilitada de solutos a través de la membrana según gradientes de concentración. El transporte activo primario, como la bomba Na-K ATPasa, transporta iones contra gradientes usando ATP. El transporte activo secundario usa gradientes iónicos para transportar otros solutos.
La membrana plasmática está formada por una bicapa lipídica que le confiere propiedades de impermeabilidad selectiva y fluidez. Incorpora proteínas y carbohidratos que determinan su función, como la regulación del transporte de sustancias y señales, y la comunicación con otras células. La membrana controla la entrada y salida de materiales a través de mecanismos de transporte pasivo y activo, y mediante procesos de endocitosis y exocitosis transporta macromoléculas.
El documento trata sobre la farmacocinética y los procesos de absorción de fármacos en el organismo. Explica que la farmacocinética estudia el movimiento del fármaco en el cuerpo y cómo su concentración en la biofase depende de la dosis y el tiempo. También describe la membrana celular como una bicapa lipídica que controla el paso de sustancias al interior de la célula a través de mecanismos como la difusión, el transporte activo y pasivo.
1) Las células eucariotas comparten una organización general que incluye una membrana, un núcleo y citoplasma. 2) La membrana plasma delimita la célula y controla el paso de sustancias a través de transporte pasivo y activo. 3) El transporte pasivo incluye difusión simple a través de la membrana o canales iónicos, mientras que el transporte activo usa proteínas de bomba que requieren energía.
Este documento describe la membrana celular y los mecanismos de transporte a través de ella. La membrana está compuesta de una bicapa lipídica, proteínas y glúcidos. Existen diferentes mecanismos de transporte, como la difusión pasiva a favor de gradientes y el transporte activo en contra de gradientes que requiere energía. La membrana controla el paso de sustancias y mantiene la integridad de la célula.
El documento describe las principales características de la membrana plasmática y otras envolturas celulares. La membrana plasmática está compuesta por una bicapa lipídica con proteínas integrales y periféricas. Posee propiedades de fluidez y permite el transporte pasivo y activo a través de canales y bombas. Las células se comunican a través de uniones estrechas, desmosomas y uniones gap. Otras envolturas son la matriz extracelular, la pared celular vegetal rica en celulosa y la p
La membrana celular rodea el contenido de todas las células vivas y cumple 3 funciones: 1) aislar selectivamente el contenido celular, 2) regular el intercambio de sustancias, y 3) comunicarse con otras células. Está formada por una doble capa de fosfolípidos y proteínas que actúa como barrera selectiva. Existen proteínas de transporte pasivo y activo que permiten el paso de sustancias a través de la membrana siguiendo gradientes de concentración o bombeando solutos.
Similar a Funciones de las membranas celulares. paso de sustancias. mensajeros químicos. receptores (20)
Funciones de las membranas celulares. paso de sustancias. mensajeros químicos. receptores
1. TEMA 2. Diferenciación celular. Organización funcional del cuerpo humano. TEMA 3. Medio interno. Homeostasis. Mecanismos y sistemas de control. TEMA 4. Compartimientos del organismo. Líquidos corporales. TEMA 5. Funciones de las membranas celulares. Paso de sustancias. Mensajeros químicos. Receptores. TEMA 6. Excitabilidad. Potenciales de membrana. TEMA 7. Potencial de acción y teoría iónica del impulso nervioso. TEMA 8. Conducción del impulso nervioso y fisiología general de las fibras nerviosas. TEMA 9. Transmisión sináptica. TEMA 10. Sinapsis colinérgicas y catecolaminérgicas. Otros tipos de sinapsis. TEMA 11. Efectores. Excitación y contracción del músculo esquelético. TEMA 12. Excitación y contracción del músculo liso. Músculo cardíaco. TEMA 13. Organización funcional del sistema nervioso. Reflejos TEMA 14. Sistema nervioso autónomo. FISIOLOGÍA GENERAL
6. La mayoría de las membranas celulares constituyen un “mosaico fluido” de fosfolípidos y proteínas. 1. Membrana plasmática
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8. Segmento hidrófobo Barriles formados por diferente número de cadenas que configuran un canal o poro Glicosilación de proteínas y formación depuentes disulfuro entre cisteínas 1. Membrana plasmática Ejemplos de estructuras de proteínas de membrana
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10. 2. Transporte a través de la membrana. TRANSPORTE ACTIVO TRANSPORTE PASIVO DIFUSIÓN SIMPLE DIFUSIÓN FACILITADA Tipos de transporte:
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16. 4. Transporte activo primario - Proporciona energía para el transporte 2º de otras moléculas. - Las células nerviosas y musculares utilizan el gradiente K + /Na + para producir impulsos eléctricos. - La salida activa de Na + es importante para mantener el equilibrio osmótico celular. Funciones de la bomba de Na + /K + :
En este tema nos vamos a centrar en el estudio de la membrana plasmática. Si pensamos que tanto el medio intracelular como el extracelular son compartimentos acuosos nos daremos cuenta de la importancia de existencia de una barrera física que impida la salida o la pérdida de enzimas, nucleótidos, otras moléculas hidrosolubles y, en definitiva, que mantenga la diferente composición existente entre ambos compartimentos. Evidentemente esta barrera no puede estar constituida por moléculas hidrosolubles, de hecho la composición de la membrana celular es lipídica. De hecho, la composición de todas las membranas que rodean a los orgánulos están constituidas principalmente pos fosfolípidos y proteínas. Los fosfolípidos se caracterizan por poseer un grupo fosfato. El ejemplo más común de molécula fosfolipídica es el constituido por la unión de dos moléculas de ácido graso a dos de los átomos de carbono del glicerol. El tercer átomo de carbono se une al grupo fosfato, el cual puede unirse a otras moléculas, de este modo si se une a una molécula de colina la molécula generada es la fosfatidilcolina. De este modo dentro de la molécula se describen dos regiones una polar o hidrófila y otra apolar o hidrófoba (moléculas anfipáticas). En el entorno acuoso en el que se encuentran estos fosfolípidos hace que alejen, en todo lo posible, las cadenas de ácidos grasos del contacto con el agua por lo que forman bicapas lipídicas. Prácticamente todas las moléculas de fosfolípidos de las membranas biológicas tienen estructura de bicapa lipídica, de forma que la porción polar queda en contacto con el agua a la apolar resguardada de ese contacto. La zona media hidrófoba de la membrana es la que impide el paso de moléculas e iones hidrosulobles. Pero sin embargo sabemos que existen moléculas polares que atraviesan la membrana. Esta propiedad selectiva y especializada del transporte de membrana se deben al componente proteico de las mismas.
Hay cuatro tipos de fosfolípidos en la membrana celular: fosfatidilcolina esfingomielina (en este fosfolípido la glicerina ha sido sustituída por un aminoalcohol llamado D-4-esfingenina) fosfatidilserina fosfatidiletanolamina La zona media hidrófoba de la membrana es la que impide el paso de moléculas e iones hidrosulobles. Pero sin embargo sabemos que existen moléculas polares que atraviesan la membrana. Esta propiedad selectiva y especializada del transporte de membrana se deben al componente proteico de las mismas. Note that only phosphatidylserine carries a net negative charge, the importance of which we discuss later; the other three are electrically neutral at physiological pH, carrying one positive and one negative charge. Together these four phospholipids constitute more than half the mass of lipid in most membranes. Other phospholipids, such as the inositol phospholipids, are present in smaller quantities but are functionally very important. The inositol phospholipids, for example, have a crucial role in cell signaling.
La fluidez de la membrana depende de su composición. En este aspecto el colesterol actúa como un amortiguador de la fluidez. El colesterol es un constituyente fundamental en las membranas celulares. Está constituido por una cabeza polar, un núcleo esteroideo, el cual se dispone paralelo a las cadenas de ácidos grasos de los fosfolípidos de la membrana y una cola hidrocarbonada. Si nos fijamos en el esquema veremos como las moléculas de colesterol se encuentran orientadas en la bicapa de forma que los grupos hidroxilos se encuentran próximos a las cabezas polares de los fosfolípidos. En esta posición el núcleo de anillos esteroideos interacciona e inmoviliza parcialmente las cadenas de hidrocarbono más cercanas a las cabezas polares. Al disminuir la movilidad de estos primeros grupos de CH2 de las cadenas de fosfolípidos el colesterol hace que, en esta región la membrana sea menos deformable y disminuye la permeabilidad de la bicapa a las moléculas de agua. De este modo puede decirse que el colesterol actúa como una amortiguador de la fluidez de la membrana. Las membranas eucariotas presentan grandes cantidades de colesterol (hasta una molécula de colesterol por cada una de fosfolípido, Although cholesterol tends to make lipid bilayers less fluid, at the high concentrations found in most eucaryotic plasma membranes, it also prevents the hydrocarbon chains from coming together and crystallizing. In this way, it inhibits possible phase transitions.) Además de los fosfolípidos, las proteínas y el colesterol existe otro integrante de las membranas celulares, los glicolípidos.
Los componentes proteicos de la membrana pueden dividirse en proteínas periféricas y proteínas integrales. Debido a que la membrana celular no es sólida y en su interior, fosfolípidos y proteínas pueden desplazarse lateralmente. Ello origina que las proteínas no presenten una distribución uniforme, sino que la distribución de las mismas presenta un patrón en mosaico que cambia constantemente la que se ha denominado modelo de mosaico fluido. Aunque la mayoría de lípidos y proteínas pueden moverse libremente por en el plano de la membrana el intercambio entre las monocapas es poco frecuente (es poco probable que una porción hidrofílica grande cambie de monocapa si tiene que ser arrastrada a través del interior no polar de la bicapa lipídica). Existen excepciones en los que los componentes de la membrana no pueden difundir libremente, por ejemplo, el secuestro de los receptores de acetilcolina (proteína integral de membrana) en la placa motora terminal de músculo esquelético. En este tipo de distribución el citoesqueleto parece fijar ciertas proteínas de membrana. Pero no sólo las proteínas desempeñan funciones celulares importantes. Determinados fosfolípidos presentes en diminutas proporciones en la membrana plasmática tienen importantes funciones en la transducción de señales. El bifosfato de fosfatidilinositol, cuando se hidroliza por una fosfolipasa C activada por un receptor, libera inositol 1,4,5-trifosfato (IP3) y diacilglicerol. El IP3 se libera en el citosol, donde actúa sobre receptores del retículo endoplásmico para provocar la liberación de Ca2+, lo que afecta a muchos procesos celulares. El diacilglicerol permanece en la membrana, donde junto con el Ca2+ interviene en la activación de la proteinkinasa C, una proteína muy importante en la transducción de señales. La fluidez de la membrana depende de su composición. En este aspecto el colesterol actúa como un amortiguador de la fluidez.
Aunque la estructura básica de la membrana celular sea la bicapa lipídica la mayoría de funciones específicas se llevan a cabo mediante la acción de proteínas. Su tipo y cantidad son muy variables en función del tipo celular. Como los lípidos, las proteínas de membrana a menudo se encuentran asociadas a cadenas de oligosacáridos (presentes en el exterior celular). De este modo la superficie celular presenta una cubierta rica en carbohidratos, el glicocálix, que veremos posteriormente. Existen diferentes formas de asociación entre la bicapa lipídica y las proteínas: Proteínas transmembrana (1,2,3,): Pueden atravesar completamente la bicapa, teniendo porciones de la proteína en contacto con el exterior y el interior celular. Al igual que sus vecinos los lípidos, estas proteínas transmembrana son moléculas anfipáticas (la región hidrofóbica se localiza en el interior de la membrana e interacciona con las colas hidrofóbicas de los lípidos). La hidrofobicidad de algunas de estas proteínas se aumenta por la formación de interacciones covalentes con cadenas de ácidos grasos que se insertan desde la monocapa citosólica (1). Proteínas localizadas en el citosol (4, 5, 7): ya sea por asociación con la monocapa lipídica por una hélice alfa anfipática (4) o por una o más uniones covalentes lipídicas por ejemplo por cadena de ácidos grasos (5) (son proteínas traducidas en citosol). Otras proteínas sólo se localizan en la superficie celular unidas mediante un oligosacárido por un puente covalente al fosfatidilinositol (6)(son proteinas traducidas en retículo endoplasmático). Otras proteínas se unen a la membrana mediante interacciones no covalentes con otras proteínas. Se les deomina proteínas periféricas de membrana (pueden liberarse de la membrana exponiendo a las células a medios hipo o hipertónicos o modificando el pH). El resto de proteínas transmembrana o ancladas a la bicapa mediante grupos lipídicos o con otras proteínas mediante inusuales uniones estrechas (pero que no pueden separarse por estos medios) se denominan proteínas integrales. El tipo de unión en la membrana refleja la función de la proteína. Solo las transmembrana actúan a ambos lados de la membrana o pueden transportar moléculas a su través. Los receptores de superficie son proteínas transmembrana que unen moléculas señal en el exterior celular y generan señales intracelulares. Las proteínas que sólo funcionan en uno de los lados normalmente se asocian con otras proteínas o lípidos que también actúan en ese lado. (esto es una tontería). La mayoría de las proteínas transmembrana atraviensan la bicapa como una hélice simple (1), hélice multiple (2) o como barriles β (3). Además las proteínas siempre tiene una única orientación en la membrana. Esta asimetría refleja el proceso de síntesis e inserción desde RE y las diferentes funciones de dominios extra e intracelulares. Los residuos proteicos que atraviesan la bicapa lipídica son aminoácidos con cadenas laterales no polares. Debido a que en enlace peptídico es polar y al ambiente hidrofóbico en que se encuentran estos enlaces peptídicos están dirigidos por puentes de hidrógeno, función de los cuales se optimiza al formarse la alpha hélice. Los barriles beta son más rígidos y cristalizan más rápido que las alpha hélices. El número de cadenas que atraviesan la membran puede oscilar de 8 a 22 y son abundantes en mitocondria, Cloroplastos y bacterias. Algunas forman poros llenos de agua que posibilitan el paso de sustancias hidrofílicas, otras actúan como receptores o incluso como enzimas (mayoritariamente restringidos a mitocondria, Cloroplastos y bacterias). En células eucariotas la mayoría de proteínas transmembrana son alpha hélice. The helices within these proteins can slide against each other, allowing the protein to undergo conformational changes that can be exploited to open and shut ion channels, transport solutes, or transduce extracellular signals into intracellular ones. In β barrel proteins, by contrast, each β strand is bound rigidly to its neighbors by hydrogen bonds, making conformational changes of the barrel itself unlikely. Al igual que los lípidos de membrana las proteínas pueden estar glicosiladas. De hecho, la gran mayoría de las proteínas en células animaleslo están. Al igual que ocurría en lípidos los oligosacátidos se añaden en el lumen de retículo y golgi. Por esta razón los oligos siempre se encuentran en la cara externa de la membrana. Otra diferencia que existe entre la cara citosólica y la externa en las proteínas de membrana es que el citosol es un ambiente reductor por lo que en la cara externa se formarán intra y entre proteínas puentes disulfuro entre la cys. Estos puentes son muy importantes en el mantenimiento de la conformación estructural o en la asociación con otros polipéptidos.
La membrana plasmática separa el medio intra del extraceluar. De hecho la mayorñia de las molñeculas presentes en los sistemas vivos son hidrosolubles por lo que la bicapa lipídica se convierte en una barrera excepcional para el paso de moléculas hidrosolubles y ello posibilita el mantenimiento de diferente concentración para diferentes sustancias entre el citosol y el exterior celular. De hecho se dice l que la membrana celular posee una permeabilidad selectiva. En general cuanto más pequeña e hidrofóbica es una molécula más rápido difunde a través de la membrana. Así, el O2 y el CO2 difunden sin problemas. Las pequeñas moléculas polares no cargadas, como el agua y la urea, también difunden aunque más lentamente. Por supuesto que la membrana celular es altamente impermeable para las moléculas cargadas (iones) ya que la carga y el elevado grado de hidratación disminuye su difusibilidad. Para el transporte de moléculas impermeables a la bicapa existen mecanismos específicos denominados proteínas transportadoras de membrana. Así pues existen dos tipos de transporte: 1- requiere la acción de transportador 2- sin intervención de transportador A su vez el primero puede dividirse en difusión facilitada y transporte activo. El transporte que no precisa de transportados se denomina difusión simple. La ósmosis es la difusión neta de disolvente (agua) a través de una membrana. En función de los requerimientos energéticos el transporte de membrana puede clasificarse en transporte pasivo, en el que el movimiento neto de moléculas e iones a través de una membrana se produce de una concentración más alta a una inferior (a favor de gradiente de concentración) y no requiere energía metabólica. El transporte pasivo comprende la difusión simple, la ósmosis y la difusión facilitada. El transporte activo es un movimiento neto a través de una membrana que se produce contragradiente de concentración (hacia la región de concentración más elevada). EL tgransporte activo requiere el gasto de energía metabólica o ATP e implica proteínas transportadoras específicas. Las proteínas transportadoras además pueden clasificarse en dos grandes grupos: 1-Proteínas transportadoras o permeasas. Las cuales se unen a un soluto específico y tras una serie de cambios conformacionales transfieren el solluto a tra vés de la membrana. 2- Proteínas canal. Las cuales forman un poro acuoso que se extiende a través de la membrana. Cuando ese poro se abre se permite el paso de solutos específicos (normalemnte iones inorgánicos de un tamaño y carga concretos). Es una transporte mucho más rápido que el mediado por transportador.
Difusión simple Las moléculas en solución se encuentran en continuo movimiento aleatorio como resultado de su energía térmica. Este movimiento tiende a distribuir las moléculas de forma homogénea. Por ello siempre que existe una diferencia de concentración entre dos regiones de una solución, o una solución dividida por una membrana permeable para la molécula objeto de estudio, el movimiento molecular aleatorio tiende a eliminar el gradiente y a distribuir de una forma homogénea las moléculas. De esta forma las moléculas de la parte con una concentración mayor difundirán a la zona de menor concentración. Existirá una difusión neta. Hemos indicado que la membrana plasmática es permeable a la difusión de moléculas apolares como el O2 o las hormonas esteroideas y para moléculas pequeñas polares sin carga. Este tipo de moléculas difunden a través de la membrana. De hecho la concentración de O2 es mayor en la porción extracelular y por ello tiende a entrar mientras que el CO2, cuya concentración es mayor dentro de la célula, tiende a salir. La velocidad de difusión depende de varios factores: 1- La magnitud de la diferencia de concentración a través de la membrana (es el motor que impulsa la difusión) 2-La permeabilidad de la membrana a la sustancia 3- La temperatura de difusión 4- La superficie de la membrana a través de la que difunden las sustancias (por ejemplo la existencia de pliegues aumenta el área de difusión). Ósmosis La ósmosis es la difusión neta de agua (del disolvente) a través de la membrana. Para que se produzca, la membrana debe ser de permeabilidad selectiva, es decir debe ser más permeable a las moléculas de agua que por lo menos a una especie de soluto. Así existen dos requerimientos: 1- Existir una diferencia de concentración de soluto entre ambos lados de la membrana selectivamente permeable 2- La membrana debe ser relativamente impermeable al soluto. Los solutos que no pueden pasar libremente a través de la membrana se dice que son osmóticamente activos. La difusión de agua se produce (al igual que con otros solutos y gases) cuando está más concentrada a una lado que a otro. La solución mñas diluida tiene mayor concentración de moléculas de agua y menor concentración de soluto. Aunque pueda parecer confuso los principios de la ósmosis son los mismos que gobiernan la difusión de un soluto pero haciendo referencia al agua. Si tenemos un tanque dividido en dos compartimientos iguales con una membrana artificial que puede moverse libremente. In compartimiento tiene 180g/L de glucosa y otro 360g/L. Si la membrana es permeable a la glucosa, ésta difundirá del compartimiento de 360 al de 180g/l, hasta que ambos compartimientos contengan 270g/L de glucosa. Si la membrana no es permeable a la glucosa sino al agua se logrará el mismo resultado por la difusión del agua. Cuando el agua difunde del compartimiento de 180g/L al de 360g/L la primera disolución se concentra más y la segunda se diluye. Esto va acompañado con variaciones de volumen. La ósmosis cesará cuando ambas concentraciones se hayan igualado. Las membranas celulares se comportan de manera similar porque el H2O puede atravesar la bicapa. La ósmosis y el movimiento de la partición de la membrana se podrían evitar por una fuerza que se les opusiera. La fuerza que sería necesaria ejercer para evitar la ósmosis es la presión osmótica. A mayor concentración de soluto mayor es la presión osmótica. Por lo tanto el agua pura tiene una presión osmótica de 0 y una solución de glucosa 360g/l tiene el doble de presión osmótica que una de 180g/L.
El transporte de moléculas grandes y polares se hace difícil por difusión simple. Para su transporte intervienen proteínas transportadoras. A este tipo de transporte se le denomina difusión facilitada y no precisa consumo de ATP. Al intervenir un transportador aparece una especificidad, competencia y saturación en el transporte. Al igual que en las enzimas estos transportadores sólo actúan sobre moléculas específicas. Así los transportadores de glucosa sólo interaccionan con la glucosa y no con monosacáridos emparentados. Lo mismo ocurre con los transportadores de aa. En el caso que dos aa sean transportados por el mismo transportador existirá una competencia por atravesar la bicapa. A medida que aumente la concentración de la molécula transportada la velocidad de transporte también aumentará hasta un límite, transporte máximo, en el que los transportadores se han saturado.
Transporte activo El transporte activo está mediado por proteínas transportadoras que precisan de energía para llevar a cabo su labor. Existen ocasiones en los que la difusión simple y la difusión facilitada son incapaces de explicar ciertos aspectos del transporte celular. Los revestimientos del intestino delgado y de los túbulos renales mueven glucosa del lado de menor concentración al de mayor (de luz a sangre). Otras células expulsan Ca2+ al medio extracelular y asi mantienen una concentración intracelular del catión entre 1000 y 10000 veces más baja que en el exterior celular. El transporte activo es el movimiento de iones y moléculas en contra de gradiente de concentración, desde las concentraciones más bajas a las más elevadas. Este transporte requiere el aporte de energía a partir del ATP. Podemos dividir entre un transporte activo primario (cuando es necesaria la hidrólisis de ATP para que el transportador funcione) Transporte activo secundario o transporte acoplado. En el transporte activo primario los transportadores abarcan todo el espesor de la membrana y se piensa que la secuencia de acontecimientos en el transporte ocurre: 1- Unión de la molécula o ión a transportar en uno de los lados de la membrana en el lugar de reconocimiento 2- degradación de ATP estimulada por la unión al lugar de reconocimiento y fosforilación del transportador 3- cambio conformacional del transportador inducido por la fosforilación 4- liberación de la molécula, ión, al lado opuesto de la membrana Este tipo de transportadores a menudo se denominan bombas. Aunque algunos de ellos sólo transportan una molécula o ión cada vez, otros intercambian una molécula o ión por otra. El más importante de estos últimos es la boma Na+/K+. La bomba Na+/K+ es capaz de impulsar tres iones Na+ fuera de la célula por cada dos iones K+ que introduce en la misma. La bomba Na+/K+ se encuentra en practicamente todas las células animales. Trabaja como un sistema de recambio antiporte, bombeando Na+ en contra de concentración hacia fuera y K+ hacia el interior celular. La bomba Na+/K+ está constituida por dos proteínas globulares, una mayor de unos 100000Da y otra menor de unos 45000Da. Se ha determinado como la subunidad mayor del complejo posee tres sitios de unión a Na+ en el interior celular y dos sitios de unión a K+ en el exterior. Además en la cara intracelular y próxima al lugar de unión de los iones Na+, dicha subunidad tiene actividad ATPasa. Así pues, una vez se han fijado los iones Na+ y K+ a sus respectivos enclaves en el interior y exterior celular, la energía aportada por la ruptura de la molécula de ATP origina un cambio conformacional en la molécula que impulsa los iones Na+ al exterior y los K+ al interior celular. Este transporte activo contragradiente de energía origina el acúmulo intracelular de K+ y liberación de Na+. (último dibujo: 1. Coupled carriers couple the uphill transport of one solute across the membrane to the downhill transport of another. 2. ATP-driven pumps couple uphill transport to the hydrolysis of ATP. 3. Light-driven pumps , which are found mainly in bacterial cells, couple uphill transport to an input of energy from light, as with bacterio-rhodopsin.
Podemos observar que es lo que ocurre a nivel molecular. El grupo fosfato terminal del ATP se transfiere a un residuo de aspártico de la ATPasa en presencia de Na+. Luego, este grupo fosfato se hidroliza en presencia de K+. La fosforilación dependiente de Na+ está acoplada a un cambio conformacional de la ATPasa que da lugar al transporte de Na+ hacia el exterior celular, mientras que la desfosforilación dependiente de K+ que tiene lugar subsecuentemente, da lugar al transporte de K+ hacia el interior de la célula cuando la ATPasa recupera su conformación original. El gradiente Na+/K+ que genera la bomba cumple importantes funciones celulares: 1- Proporciona energía para el transporte de acoplado de otras moléculas. 2- La actividad de las bombas Na+/K+ puede ser ajustado (generalmente por hormonas tiroideas) para regular el gasto calórico en reposo y el índice metabólico basal del cuerpo. 3- Los gradientes de Na+ y K+ en células nerviosas y musculares son utilizados para producir impulsos electroquímicos (necesarios para el fduncionamiento de nervios y músculo). 4- La extrusión activa de Na+ es importante para mantener el equilibrio osmótico celular. Su acumulación promovería la entrada de agua hasta lesionar la célula.
Transporte activo secundario o transporte acoplado En este tipo de transporte la energía necesaria para llevar a cabo el trabajo contragradiente se obtiene del transporte a favor de gradiente electroquímico de un soluto, normalmente un ión, para transportar el otro. Un ejemplo típico y muy común en las células de este tipo de transporte se da por la acción del Na+. Evidentemente la acción de la bomba Na+/K+ y la hidrólisis de ATP se hacen necesarias de forma indirecta, ya que mantiene las bajas concentraciones de Na+ en el interior celular. La difusión de Na+ hacia el interior celular, a favor de gradiente de concentración puede impulsar el movimiento de un ión o molécula en contra de su gradiente de concentración. En el caso que la otra molécula se mueva en la misma dirección que el Na+ (es decir hacia el interior celular) el transporte acoplado se denomina cotransporte o simporte. Si la otra molécula se mueve en dirección opuesta (hacia el exterior celular) se denomina contratransporte o antiporte. Ejemplo de este tipo de transporte lo podemos encontrar en las células epiteliales del intestino delgado y de los túbulos renales. Transportan glucosa en contra de su gradiente de concentración por un transportador que requiere la unión simultánea de Na+. La glucosa y el Na+ son transportados al interior de la célula como resultado del gradiente de Na+ creado por las bombas Na+/K+. Así la glucosa pasa de la luz intestinal y de los túbulos renales a la sangre. Otro ejemplo con otro ión que no es el Na+ es el intercambio de Cl- por bicarbonato a trasvés de la membrana del eritrocito. La difusión de bicarbonato al exterior de la célula impulsa la entrada de cloruro.
Los polipéptidos, proteínas y otras muchas moléculas demasiado grandes para transportarse a través de una membrana por los transportadores vistos hasta ahora. Sin embargo muchas células segregan estas moléculas (ejemplo hormonas y neurotransmisores) a través del proceso de exocitosis. Esto implica la fusión de la membrana plasmática con la de la vesícula que contiene estos productos celulares. En el proceso de endocitosis interviene un receptor. Así, moléculas específicas pueden ser captadas debido a la interacción con el receptor-transportador. La acción conjunta de ambos procesos proporciona un transporte masivo celular (ya que permite el transporte de un gran número de moléculas simultáneamente). En el tema siguiente estudiaremos que tipo de ruta siguen las moléculas endocitadas, su fisión con lisosomas y digestión, su reciclaje y eliminación.