miércoles, 2 de octubre de 2013

Fisiología, la membrana celular, estructura y función. Permeabilidad

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).
Sigue el modelo del mosaico fluido.
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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