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BLOQUE III. FISIOLOGÍA CELULAR
TEMA 10 PROCESOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA
MEMBRANA Y COMUNICACIÓN CELULAR
A.- funciones de la membrana plasmática Permeabilidad selectiva Comunicación celular
B.- Difusión simple. Transporte pasivo: difusión facilitada
C.- Transporte activo Transporte activo primario. La bomba de Na+/K+ Transporte activo secundario. Cotransporte
D.- Internalización de partículas: endocitosis y digestión celular E.- Comunicación celular: mecanismos de transducción de señales
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
Difusión simple
La difusión es un proceso físico que depende de las concentraciones de solutos, la temperatura y la agitación, principalmente.
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
La urea difunde a una velocidad 50 veces más lenta que su derivado: la dietilurea
Urea Dietil Urea
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
La difusión simple de ciertas sustancias, y la impermeabilidad para otras con carga o polares, es la base de los fenómenos osmóticos y la formación de gradientes electroquímicos
Efecto de la concentración de sales del medio sobre los glóbulos rojos
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
Comparación de las concentraciones de iones dentro y fuera de una célula de mamífero típica
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
Formación de gradientes electroquímicos a ambos lados de la membrana
Antes del equilibrio En el equilibrio
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
El potencial de reposo celular en neuronas es entre -60 y -70 mV y en músculo estriado -95mV
Potencial de membrana 0 Potencial de membrana negativo
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
Transporte pasivo
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
Difusión simple
Transporte pasivo
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
Difusión facilitada
De forma genérica, estas proteínas se denominan Permeasas, pero pueden recibir diferentes nombres de acuerdo a la molécula transportada:
Canales iónicos
Ionóforos
transportadores…
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
TRANSPORTADOR DE GLUCOSA
Transporte pasivo por difusión facilitada
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
CANAL IÓNICO: CANAL DE K+
Transporte pasivo por difusión facilitada
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
Ionóforo
Transporte pasivo por difusión facilitada
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
La Valinomicina es un Ionóforo para el K+ que se utiliza como antibiótico
Transporte pasivo por difusión facilitada
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
Esta forma de transporte es muy rápida y específica, pero se puede saturar…
Velocidad de flujo
Concentración de soluto transportable
Difusión simple
Difusión facilitada V máxima
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
Un ejemplo de la alta especificidad de estas proteínas es el transportador de glucosa
La afinidad (KD) con la que se une a diferentes moléculas es la siguiente:
D-glucosa KD = 1,5 mM
D-manosa KD = 20 mM (7,5 veces )
D-galactosa KD = 30 mM (20 veces)
L- glucosa KD = 3 M (!!2000 veces más lento!!)
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
TRANSPORTE ACTIVO
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
TRASNPORTE ACTIVO PRMARIO
ATP
TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO
TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO
Transporte activo primario y secundario
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
Modelo de uncionamiento de la bomba de Na+/K+
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
La Ouabaina es una toxina muy potente que actúa inhibiendo la bomba de Na+/K+
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
TRANSPORTE ACTIVO
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
TRASNPORTE ACTIVO SECUNDARIO
SIMPORTE ANTIPORTE
COTRANSPORTE
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
Transporte de glucosa en el epitelio intestinal
Resumen transporte activo
DIFUSIÓN SIMPLE Moléculas pequeñas y
apolares
DIFUSIÓN FACILITADA Ionóforos y canales iónicos
TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO Cotransporte
DIFUSIÓN FACILITADA A favor de gradiente
electroquímico. Sin gasto de energía
TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO
En contra de gradiente, con gasto de energía
RESUMEN DE LOS PROCESOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA
PROCESOS DE TRANSPORTE DE GRANDES PARTÍCULAS BASADOS EN LA FUSIÓN DE MEMBRANAS
Formación de vesículas de Golgi
Exocitosis y
Endocitosis
Fusión de endosomas y lisosomas
Entrada de virus
Fusión de las membranas del espermatozoide y el óvulo
Fusión de vacuolas en células vegetales
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
Estos procesos se denominan, en general, como endocitosis.
Clásicamente se distinguían dos tipos la pinocitosis y la fagocitosis, aunque actualmente el término pinocitosis está en desuso.
Fagocitosis Pinocitosis
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
En cuanto a la endocitosis propiamente dicha, podemos distinguir dos modalidades básicas…
Endocitosis inespecífica Endocitosis mediada por receptores
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
Internalización de partículas y digestión celular
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
Endocitosis mediada por receptores: vesículas cubiertas
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
Una vez internalizadas mediante vesículas endocíticas (o endosomas) normalmente se van digerir por unión con lisosomas para destruir el contenido de la vesícula y/o para asimilar sus componentes.
Endocitosis de las lipoproteínas LDL
Como hemos visto, la célula puede digerir sustancias ajenas a ella. Este proceso se denomina Heterofagia.
Pero también puede derivar sustancias propias a los lisosomas con el fin de eliminarlos. En este caso se llama Autofagia
Hay tres tipos: microautofagia, macroautofagia y autofagía mediada por chaperonas
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
Procesos de autofagocitosis y heterofagocitosis
Tráfico de vesículas y digestión celular
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular
2º mensajeros intracelulares Ca2+ , AMPc…
Resumen de los mecanismos de transducción de la señal extracelular
EJEMPLO DE MECANISMO DE TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES: RESPUESTA A LA ADRENALINA
1.-LA ADRENALINA SE UNE A SU RECEPTOR ESPECÍFICO
4.-LA ADENILATO
CICLASA PRODUCE
AMPc
3.-LA PROTEÍNA GS ACTIVA LA ENZIMA
ADENILATO CICLASA
2.-EL RECEPTOR UNIDO AL LIGANDO ELIMINA EL GDP Y ACTIVA A LA PROTEÍNA GS
5.-EL AMPc ES UN SEGUNDO MENSAJERO INTRACELULAR
AMPLIFICACIÓN DE LA SEÑAL
SEÑAL
Procesos de transporte a través de la membrana y comunicación celular