DIFUSIÓN PASIVA Y

FACILITADA

Biofisica

Fac de Med – UACH/Parral

Dr. Ernesto Negrete Triana

Difusión Pasiva Difusión simple Se denomina difusión simple al proceso por el cual se produce un

flujo neto de moléculas pasa a través de una membrana permeable sin que exista un aporte externo de energía.

El proceso se encuentra determinado por una diferencia de concentración entre los dos medios separados por la membrana. (Gradiente de concentración)

Las moléculas que pueden atravesar con facilidad las membranas celulares, debido a este fenómeno, son únicamente las de los gases (por ejemplo CO2, O2), las moléculas hidrofóbicas (por ejemplo benceno) y las moléculas polares pequeñas (por ejemplo H2O y etanol).

Difusión facilitada

Transporte de moléculas a través de la membrana de una célula viva, con el concurso de una molécula transportadora específica, localizada en la membrana celular, pero sin gasto de energía por parte de la célula.

Difusion facilitada

• 2 Formas:• La proteina transportadora se une a la

molécula a transportar en una cara de la membrana, la transporta a través del espesor de la membrana y la libera en la otra cara de la membrana

Las proteínas de canal forman poros permanentes o canales, en la bicapa lipídica, por medio de los cuales ciertos iones pueden cruzar la membrana.

Cotransporte

GLUT

Son una familia de proteínas de las membrana celulares cuya funcion es ser Transportadores de la Glucosa

GLUT La difusión facilitada de la glucosa a través de la

membrana celular es catalizada por transportadores de glucosa llamados GLUT

Pertenecen a la superfamilia de transportadores facilitadores

Incluyen aniones inorgánicos y transportadores de cationes, el transportador de hexosas levaduras, el cotransportador de hexosa/H+ en plantas y el cotransportador bacteriano de azúcar/H+.2 

El transporte de moléculas por parte de estas proteínas transportadores es un ejemplo de difusión facilitada y no requiere del ATP para el mecanismo de su transporte.

Glut´s

La gran familia de los transportadores de glucosa GLUT´s se divide en 3 clases, sin embargo todas comparten ciertas características en común.Clase I: Que se encuentra formada por los

Glut´s 1, 2, 3 y 4.Clase II: Constituida por los Glut´s 5,7,9 y 11Clase III: Formada por los Glut´s 6, 8, 10,

12, el Glut-13 ó transportador para mioinositol (HMIT -1) y el Glut14 (3)

Dendrograma de alineamiento múltiple de todos los miembros de la familia de los Gluts. El alineamiento fue realizado mediante el programa HUSAR mostrando la relación entre cada Glut.

Los Glut-1 y 3 son los transportadores con mayor afinidad por la glucosa, por este motivo se encuentran en aquellos tejidos o células que dependen exclusivamente de glucosa para sus requerimientos Energéticos tales como los eritrocitos, tejido nervioso, células embrionarias y placenta

Glut 1

Glut 1 Es el transportador de glucosa más

ampliamente distribuido en el ser humano. Se expresa en numerosos tejidos fetales y

adultos como los eritrocitos, células endoteliales, células nerviosas, placenta, glóbulos blancos, células de la retina, riñón (mesangio), tejido adiposo, etc.

Glut 1

Tiene alta afinidad por la glucosa por lo que es capaz de transportarla al interior de las células prácticamente a cualquier concentración.

Mantiene la concentración intracelular de glucosa estable, hecho de gran importancia en aquellas células que requieren un suministro constante de la misma para la producción de energía, tal como sucede en tejido nervioso y eritrocito.

Glut 2 GLUT2 (SLC2A2): Un Glut con función glucosensora Transportador de glucosa de baja afinidad que se expresa en el

hígado humano adulto, riñón, células beta de los islotes de Langerhans y en la membrana basolateral de las células epiteliales del intestino delgado

Interviene en el metabolismo hepático de la glucosa. Después de las comidas, el hígado es capaz de incorporar la glucosa

proveniente de los alimentos gracias al Glut-2 para ser convertida rápidamente en glucógeno

De forma inversa, durante el período post-pandrial tardío el glucógeno sufre degradación generando moléculas de glucosa que salen de la célula hepática a la sangre, por medio del Glut 2 manteniendo así los niveles de glucosa plasmática dentro de límites normales.

De esta forma, el Glut-2 es un transportador de tipo bidireccional que transporta glucosa desde la sangre al tejido o viceversa, funcionando como sensor de la concentración plasmática de glucosa y permitiendo su intercambio entre la sangre y el hepatocito dependiendo de la condición alimentaria predominante en el momento19.

GLUT 3: El Glut de más alta afinidad por la glucosa fue caracterizado primariamente en cerebro.

GLUT 4 : Un Glut con gran movilidad transportador con alta afinidad para la glucosa y que se expresa fundamentalmente en tejido muscular estriado, tejido muscular cardíaco y adipocito.

GLUT 5 (SLC2A5): Un Glut específico para la Fructosa. Transportador específico para fructosa que se expresa fundamentalmente en la células del ribete en cepillo del intestino delgado

Sx de deficiencia de GLUT1 Se caracteriza por: Encefalopatía marcada por:

epilepsia infantil refractaria al tratamiento, microcefalia retraso psicomotor Espasticidad Ataxia disartria Los síntomas aparecen entre los 1 y 4 meses de edad, tras un

embarazo y nacimiento normal. La prevalencia es desconocida. El diagnóstico está basado en el cuadro clínico y en el análisis

bioquímico del fluido cerebroespinal (CSF). En la mayoría de los casos la enfermedad está asociada con

mutaciones de novo en el gen SLCA1. El síndrome por deficiencia de GLUT1 se transmite de forma

autosómica dominante y en estos casos el padre afectado presenta una forma leve de la enfermedad.

Deficiencia de Glut 2 o Glucogenosis tipo XI o Sx de Fanconi-Bickel (SFB)

Defecto congénito del transportador de glucosa de los hepatocitos

El síndrome de Fanconi-Bickel (SFB) se caracteriza por hepatomegalia, con acumulación de glucógeno en hígado y riñones, glucosuria, aminoaciduria y fosfaturia; fue descrito en 1949 y catalogado como glucogenosis XI. Es una enfermedad autosómica recesiva, y se han detectado 34 mutaciones en el gen del GLUT2.

Glut 4 Los GLUT4 se encuentran principalmente en los tejidos

sensibles a la insulina, como el músculo y los adipocitos, y son la única isoforma regulada, además de por la insulina, por la contracción muscular10.

Es el mayor responsable de la captación de glucosa en el músculo esquelético, responsable de hasta un 80% de ella.

El incremento de la acción de la insulina sobre los transportadores de glucosa en el músculo esquelético se asocia con un incremento de la expresión proteica del GLUT4 así como con una respuesta adaptativa de las enzimas involucradas en la oxidación y la fosforilación de la glucosa.