TEMA 3: LA MEMBRANA CELULAR. ESTRUCTURA Y FUNCION.
PERMEABILIDAD.
La membrana plasmática celular es
una bicapa lipídica que separa dos compartimentos líquidos para separar las
sustancias hidrófobas de las hidrófilas. En la matriz encontramos lípidos, de
menor peso, las proteínas, con diferentes funciones (transporte, enzimas,…) y
los glúcidos (unidos a lípidos y proteínas para formar glucolípidos y
glucoproteinas).
La función principal de la
membrana plasmática es la de separar el LIC y el LEC (de distinto volumen y
distinta composición), y también del movimiento de sustancias.
Tiene permeabilidad selectiva,
por lo que no permite que se llegue a ambos lados a la misma concentración de
sustancias. Deja pasar más fácilmente a unas sustancias que a otras.
Factores que influyen a la
permeabilidad de la membrana:
·
Tamaño (peso molecular): a mayor tamaño más
lento.
·
Liposolubilidad: es más fácil si es liposoluble
por la cantidad de lípidos que tiene la membrana.
·
Carga: a pH y temperatura fisiológicos hay
sustancias cargadas. Solo pasarán por las zonas de carga opuesta.
·
Presencia de transportadores: permite el paso de
moléculas grandes, insolubles y cargadas.
Cada célula es diferente, por lo
que pueden presentar receptores diferentes.
TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA
MEMBRANA PLASMÁTICA.
Existen distintos tipos de
transporte:
·
Transporte pasivo: sin gasto de energía, o de
difusión. La sustancia se mueve a favor de su gradiente de concentración.
·
Procesos activos: con gasto de energía.
Jn: flujo neto de difusión. Se
rige por la primera ley de Fick (para ver la velocidad de movimiento de una
sustancia en una membrana):
Donde D es la
difusibilidad, A el área de la membrana, ΔC es la diferencia de concentraciones
y Δx el grosor de la membrana (distancia que tiene que recorrer la sustancia).
TIPOS DE DIFUSION
·
Simple: paso de sustancias por espacios
intermoleculares (entre lípidos, proteínas…) el agua puede pasar también por la
proteína, por ser polar, aunque se favorece su paso por poros especiales (poros
acuosos). No se mueve al azar, se mueve por medio de acuaporinas. También se
puede mover por ósmosis (es atraída por una molécula de soluto)
Presión osmótica: es la fuerza
atractiva sobre el disolvente que ejercen las moléculas de soluto de la
solución más concentrada.
UNIDADES EMPLEADAS.
Osmolalidad: número de osmoles/kg
de disolvente
Osmolaridad: número de
osmoles/litro de disolvente.
Osmol: partícula osmóticamente
activa en una disolución, teniendo en cuenta que sustancias se disocian y dan
lugar a nuevas partículas osmóticamente activas.
TONICIDAD.
Establece la comparación de
cualquier solución con el plasma.
·
Solución isotónica: cuando su osmolaridad es
semejante a la plasmática. El flujo neto es cero (entra la misma cantidad que
sale). La célula se encuentra en equilibrio con el medio.
·
Solución hipertónica: osmolaridad mayor. La
membrana plasmática es permeable. Sale agua hasta igualar la concentración y el
eritrocito se alarga.
·
Solución hipotónica: más diluido que el plasma.
Movimiento del agua por
filtración: el agua se mueve por ósmosis principalmente, pero también por
filtración (el agua para y hay sustancias que se filtran acompañando al gua).
Al aplicar la regla de Fick hay un pequeño cambio, ya que el motor no es
gradiente, sino que se mueve gracias a la presión.
Esto sucede por ejemplo
en los capilares sanguíneos, se ejerce presión que favorece la salida del
líquido.
La difusión simple se
produce de iones pequeños inorgánicos. Pasan por canales iónicos (son proteínas
integrales de la membrana). Un canal puede ser bidireccionable. Aceleran mucho
el paso de los iones. Son eficaces y pueden ser regulables (al ser proteínas
estas pueden producir cambios conformacionales). Tienen cierta especificidad
(selección de la carga y a veces por tamaño).
Hay distintos canales
con el nombre del ion y pueden ser bloqueados (por sustancias, fármacos
drogas,…)
Los canales pueden ser:
·
No activables (no regulables): por ejemplo el
canal de K+.
·
Dependientes de ligando o de voltaje (se regulan
por cambio de voltaje o unión de ligando). Por ejemplo el canal de Na+.
ü
Regulación por ligando: está abierto solo si hay
una sustancia unida al canal (acetil colina).
ü
Regulación por voltaje: cuando la célula se hace
más positiva (tiene menos cargas negativas), los aminoácidos se giran abriendo
el canal (por ejemplo en el axón neuronal).
Difusión facilitada: se mueve la
sustancia a favor del gradiente de concentración. Necesita un
transportador que facilite este paso
(son sustancias no liposolubles y grandes). Hay proteínas, por ejemplo, para
transportar glucosa. La proteína tiene un sitio específico de unión que produce
el cambio conformacional en la proteína, permitiendo el paso de la sustancia.
Para el transporte con
transportadores:
·
Es necesario que exista una proteína
transportadora.
·
Saturable: hay un máximo. No se trabaja a
concentraciones indefinidas.
·
Inhibible: en el sitio donde se une la sustancia
se puede unir un inhibidor.
·
Específico: cada sustancia tiene que ser
reconocida por el receptor.
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