Cada célula se encuentra rodeada por una membrana plasmática que la rodea, le da forma, es específica de la función de esta y la relaciona con el medio extracelular.
Actúa como una barrera de permeabilidad que permite a la célula mantener una composición citoplasmática distinta del medio extracelular.
El transporte celular es el intercambio de sustancias entre el interior celular y el exterior a través de la membrana plasmática o el movimiento de moléculas dentro de la célula.
La célula necesita este proceso porque es importante para esta expulsar de su interior los desechos del metabolismo y adquirir nutrientes del líquido extracelular, gracias a la capacidad de la membrana celular que permite el paso o salida de manera selectiva de algunas sustancias. Las vías de transporte a través de la membrana celular y los mecanismos básicos para las moléculas de pequeño tamaño son:
Transporte pasivo o difusión
El transporte pasivo es el intercambio simple de moléculas a través de la membrana plasmática, durante el cual la célula no gasta energía, debido a que va a favor del gradiente de concentración o a favor de gradiente de carga eléctrica, es decir, de un lugar donde hay una gran concentración a uno donde hay menor. El proceso celular pasivo se realiza por difusión. En sí, es el cambio de un medio de mayor concentración (medio hipertónico) a otro de menor concentración (un medio hipotónico).
Difusión facilitada
Algunas moléculas son demasiado grandes como para difundir a través de los canales de la membrana y demasiado insolubles en lípidos como para poder difundir a través de la capa de fosfolípidos. Tal es el caso de la glucosa y algunos otros monosacáridos.
Esta sustancias, pueden sin embargo cruzar la membrana plasmática mediante el proceso de difusión facilitada, con la ayuda de una proteina transportadora. En el primer paso, la glucosa se une a la proteína transportadora, y esta cambia de forma, permitiendo el paso del azúcar. Tan pronto como la glucosa llega al citoplasma, una kinasa (enzima que añade un grupo fosfato a un azúcar) transforma la glucosa en glucosa-6-fosfato. De esta forma, las concentraciones de glucosa en el interior de la célula son siempre muy bajas, y el gradiente de concentración exterior --> interior favorece la difusión de la glucosa.
La difusión facilitada es mucho más rápida que la difusión simple y depende:
• Del gradiente de concentración de la sustancia a ambos lados de la membrana
• Del número de proteínas transportadoras existentes en la membrana
• De la rapidez con que estas proteínas hacen su trabajo
Transporte activo
Mecanismo que permite a la célula transportar sustancias disueltas a través de su membrana desde regiones de menor concentración a otras de mayor concentración. Es un proceso que requiere de energía, llamado también producto activo debido al movimiento absorbente de partículas es un proceso el energía-requerir que mueve el material a través de una membrana de la célula y sube el gradiente de la concentración. La célula utiliza transporte activo en tres situaciones: cuando una partícula va de punto bajo a la alta concentración, cuando las partículas necesitan la ayuda que entra en la membrana porque son selectivamente impermeables, y cuando las partículas muy grandes incorporan y salen de la célula.
PERMEABILIDAD Y POTENCIAL DE MEMBRANA
La membrana plasmática desarrolla una serie de funciones que permiten el paso a través de ella diversas sustancias. La célula obtiene del medio que le rodea los materiales necesarios para su mantenimiento y crecimiento y, a la vez, expulsa al exterior los productos de desecho resultado de sus actividades metabólicas. Esta propiedad de la membrana de ser atravesada por distintas sustancias en un tiempo determinado se conoce con el nombre de permeabilidad celular.
Además de la permeabilidad, la membrana posee la propiedad de selectividad, mediante la cual puede seleccionar las sustancias que entran o salen del citoplasma. Gracias a esta propiedad la célula “acepta” las sustancias que le son útiles y “rechaza” la que son perjudiciales.
Los potenciales de membrana son cambios rápidos de polaridad a ambos lados de la membrana que separa dos disoluciones de diferente concentración, como la membrana celular que separa el interior y el exterior de una célula. Duran menos de 1 milisegundo. Cuando se habla de potenciales de membrana, se debería de hablar del "potencial de difusión" o "potencial de unión líquida". Dicha diferencia de potencial esta generada por una diferencia de concentración iónica a ambos lados de la membrana celular. Los potenciales de membrana son la base de la propagación del impulso nervioso.
El cambio eléctrico es el potencial de acción. Tiene un seguido de fases que es la expresión de cambios de permeabilidad de membrana a las concentraciones de los diferentes iones (Na+ y K+).
El potencial de membrana no toma un valor de 0 durante el potencial de acción, sino que alcanza valores positivos. No se produce potencial de acción si se elimina el sodio del espacio extracelular, ya que este es el que causa la despolarización de la membrana. Es al abrirse los canales de Na que se produce el potencial de acción. Se volverá a polarizar la célula al abrise los canales de K, que provocarán una hiperpolarización.
En algunos casos podemos encontrar que los iones calcio también juegan un papel importante en el potencial de acción, actuando junto al Na. Cuando actúan ambos se puede dar lo que se conoce como un potencial en meseta. Los iones Cl también pueden intervenir, pero solo pueden entrar en la célula por transporte activo.
Existen drogas que pueden bloquear los canales, con lo que se bloquean los impulsos. La procaína y la xilocaína tienen esa función, bloqueando ambos tipos de canales. Hay otras drogas que solo afectan a los canales de K, dificultando la vuelta a los niveles de reposo. La tetratoxina (TTX) bloquea tan solo los canales de Na, impidiendo que haya potenciales de acción.
SISTEMA DE TRANSPORTE: CANALES Y ACARREADORES
Los canales son estructuras proteicas incluidas en la membrana celular que permiten el paso de las sustancias. Los canales más estudiados y más relevantes para las células son los canales que permiten el paso de iones. Se encuentran en las membranas celulares de animales, plantas, y bacterias, y juegan un importante papel en procesos tales como la excitación nerviosa y muscular, secreción hormonal, aprendizaje y memoria, proliferación celular, transducción sensorial, control de balance de sales y agua, la regulación de la presión sanguínea y la contracción cardiaca.
Los canales son proteínas incluidas en las membranas celulares. Hay que señalar que no solo se encuentran en las membranas externas, sino que también los hay en otras membranas, como en el retículo endoplasmático y mitocondrias. Normalmente el canal esta formado por varias proteínas diferentes llamadas subunidades, que reciben el nombre de alfa, beta, etc. Un canal se forma por combinaciones de estas unidades formando dímeros, trímeros, o tetrámeros. Al juntarse varias subunidades forman una estructura circular dejando un poro en el centro por donde pasan los iones. Si el canal es voltaje-sensitivo, tiene un fragmento de la proteína formado por aminoácidos que pueden ionizarse, normalmente incluido en la membrana, que es sensible al voltaje y abre o cierra el canal como una compuerta. Si el canal depende de un ligando para abrirse o cerrarse, tiene un lugar a donde este puede unirse.
Muchos de los canales proteicos son muy selectivos para el transporte de uno o más iones o moléculas específicos. Esto se debe a las características propias del canal, como su diámetro, su forma y la naturaleza de sus cargas eléctricas y enlaces químicos que están situados a lo largo de sus superficies internas.
Uno de los canales más importante es:
Canal de sodio, cuya superficie interna tienen una carga intensamente negativa que puede arrastrar pequeños iones de sodio deshidratados hacia el interior de estos canales, separando los iones de sodio de las moléculas de agua que los hidratan. Una vez que están en el canal, los iones de sodio difunden en una u otra dirección.
Canal de potasio, no tiene carga negativa y sus enlaces químicos son diferentes. Por tanto, no hay ninguna fuerza de atracción intensa que arrastre los iones de potasio hacia el interior de los canales, y los iones e potasio no son separados de as moléculas de agua que los hidratan. Los pequeños iones de potasio pueden atravesar fácilmente este canal, mientras que los iones de sodio son rechazados lo que permite una permeabilidad selectiva para un ion específico.
Los acarreadores tienen como caracteristica:
Son transmembranales
Universal
Facilitadores
Transportadores pasivos (No ATP)
Catalizan reacciones secundarias
Transportan a favor del gradiente
Mayor à Menor
Cambios conformacionales
Pueden transportar en contra del gradiente siempre y cuando sea acoplado con el transporte de un soluto a favor del gradiente.
Su estructura es:
Una sola cadena polipeptídica.
12 segmentos hidrofóbicos.
Activos en forma de monómeros.
Proteínas acarreadoras mitocondriales
Poseen la mitad del tamaño de las celulares.
Poseen solo seis segmentos hidrofóbicos
Son homodímeros para ser funcionales
60-70% de la proteína es alfa hélice.
Segmentos hidrofóbicos expanden la membrana.
Terminales amino y carboxílico se encuentran en el citoplasma.
De acuerdo a su transporte se clasifican en:
• Unipuerto
• Un sólo sustrato
• Difusión facilitada
• Transportadores de glucosa
• Antipuerto
• Transporta sustratos en direcciones opuestas
• Transportador ANC
• Transporta ADP y ATP en el mitocondria
• Simpuerto
• Dos o mas sustratos en la misma dirección
• Cotransporte
• Acarreador de Na+/glucosa en mamíferos
BILBIOGRAFÍA
http://74.125.95.132/search?q=cache:qhHa7TZUSeYJ:html.rincondelvago.com/teoria-celular_1.html+permeabilidad+celular&cd=1&hl=es&ct=clnk&gl=mx&client=firefox-a
http://74.125.95.132/search?q=cache:FsM57VvdbH8J:www.elergonomista.com/fisiologiaanimal/obpot.html+potencial+de+accion&cd=7&hl=es&ct=clnk&gl=mx&client=firefox-a
webs.uvigo.es/endocrinologia/.../Canales_ionicos_FGonzalez.pdf
http://books.google.com.mx/books?id=K8-d-KzxvTYC&pg=PA47&lpg=PA47&dq=canales+proteicos&source=bl&ots=clW52Ja5mQ&sig=G8og5YZ1hcoo57etani8dH8dMak&hl=es&ei=dj2gS83iFoSCNNLv3L4M&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=13&ved=0CCgQ6AEwDA#v=onepage&q=canales%20proteicos&f=false
Video: http://www.youtube.com/watch?v=7ZHFiwZEAlU
Actúa como una barrera de permeabilidad que permite a la célula mantener una composición citoplasmática distinta del medio extracelular.
El transporte celular es el intercambio de sustancias entre el interior celular y el exterior a través de la membrana plasmática o el movimiento de moléculas dentro de la célula.
La célula necesita este proceso porque es importante para esta expulsar de su interior los desechos del metabolismo y adquirir nutrientes del líquido extracelular, gracias a la capacidad de la membrana celular que permite el paso o salida de manera selectiva de algunas sustancias. Las vías de transporte a través de la membrana celular y los mecanismos básicos para las moléculas de pequeño tamaño son:
Transporte pasivo o difusión
El transporte pasivo es el intercambio simple de moléculas a través de la membrana plasmática, durante el cual la célula no gasta energía, debido a que va a favor del gradiente de concentración o a favor de gradiente de carga eléctrica, es decir, de un lugar donde hay una gran concentración a uno donde hay menor. El proceso celular pasivo se realiza por difusión. En sí, es el cambio de un medio de mayor concentración (medio hipertónico) a otro de menor concentración (un medio hipotónico).
Difusión facilitada
Algunas moléculas son demasiado grandes como para difundir a través de los canales de la membrana y demasiado insolubles en lípidos como para poder difundir a través de la capa de fosfolípidos. Tal es el caso de la glucosa y algunos otros monosacáridos.
Esta sustancias, pueden sin embargo cruzar la membrana plasmática mediante el proceso de difusión facilitada, con la ayuda de una proteina transportadora. En el primer paso, la glucosa se une a la proteína transportadora, y esta cambia de forma, permitiendo el paso del azúcar. Tan pronto como la glucosa llega al citoplasma, una kinasa (enzima que añade un grupo fosfato a un azúcar) transforma la glucosa en glucosa-6-fosfato. De esta forma, las concentraciones de glucosa en el interior de la célula son siempre muy bajas, y el gradiente de concentración exterior --> interior favorece la difusión de la glucosa.
La difusión facilitada es mucho más rápida que la difusión simple y depende:
• Del gradiente de concentración de la sustancia a ambos lados de la membrana
• Del número de proteínas transportadoras existentes en la membrana
• De la rapidez con que estas proteínas hacen su trabajo
Transporte activo
Mecanismo que permite a la célula transportar sustancias disueltas a través de su membrana desde regiones de menor concentración a otras de mayor concentración. Es un proceso que requiere de energía, llamado también producto activo debido al movimiento absorbente de partículas es un proceso el energía-requerir que mueve el material a través de una membrana de la célula y sube el gradiente de la concentración. La célula utiliza transporte activo en tres situaciones: cuando una partícula va de punto bajo a la alta concentración, cuando las partículas necesitan la ayuda que entra en la membrana porque son selectivamente impermeables, y cuando las partículas muy grandes incorporan y salen de la célula.
PERMEABILIDAD Y POTENCIAL DE MEMBRANA
La membrana plasmática desarrolla una serie de funciones que permiten el paso a través de ella diversas sustancias. La célula obtiene del medio que le rodea los materiales necesarios para su mantenimiento y crecimiento y, a la vez, expulsa al exterior los productos de desecho resultado de sus actividades metabólicas. Esta propiedad de la membrana de ser atravesada por distintas sustancias en un tiempo determinado se conoce con el nombre de permeabilidad celular.
Además de la permeabilidad, la membrana posee la propiedad de selectividad, mediante la cual puede seleccionar las sustancias que entran o salen del citoplasma. Gracias a esta propiedad la célula “acepta” las sustancias que le son útiles y “rechaza” la que son perjudiciales.
Los potenciales de membrana son cambios rápidos de polaridad a ambos lados de la membrana que separa dos disoluciones de diferente concentración, como la membrana celular que separa el interior y el exterior de una célula. Duran menos de 1 milisegundo. Cuando se habla de potenciales de membrana, se debería de hablar del "potencial de difusión" o "potencial de unión líquida". Dicha diferencia de potencial esta generada por una diferencia de concentración iónica a ambos lados de la membrana celular. Los potenciales de membrana son la base de la propagación del impulso nervioso.
El cambio eléctrico es el potencial de acción. Tiene un seguido de fases que es la expresión de cambios de permeabilidad de membrana a las concentraciones de los diferentes iones (Na+ y K+).
El potencial de membrana no toma un valor de 0 durante el potencial de acción, sino que alcanza valores positivos. No se produce potencial de acción si se elimina el sodio del espacio extracelular, ya que este es el que causa la despolarización de la membrana. Es al abrirse los canales de Na que se produce el potencial de acción. Se volverá a polarizar la célula al abrise los canales de K, que provocarán una hiperpolarización.
En algunos casos podemos encontrar que los iones calcio también juegan un papel importante en el potencial de acción, actuando junto al Na. Cuando actúan ambos se puede dar lo que se conoce como un potencial en meseta. Los iones Cl también pueden intervenir, pero solo pueden entrar en la célula por transporte activo.
Existen drogas que pueden bloquear los canales, con lo que se bloquean los impulsos. La procaína y la xilocaína tienen esa función, bloqueando ambos tipos de canales. Hay otras drogas que solo afectan a los canales de K, dificultando la vuelta a los niveles de reposo. La tetratoxina (TTX) bloquea tan solo los canales de Na, impidiendo que haya potenciales de acción.
SISTEMA DE TRANSPORTE: CANALES Y ACARREADORES
Los canales son estructuras proteicas incluidas en la membrana celular que permiten el paso de las sustancias. Los canales más estudiados y más relevantes para las células son los canales que permiten el paso de iones. Se encuentran en las membranas celulares de animales, plantas, y bacterias, y juegan un importante papel en procesos tales como la excitación nerviosa y muscular, secreción hormonal, aprendizaje y memoria, proliferación celular, transducción sensorial, control de balance de sales y agua, la regulación de la presión sanguínea y la contracción cardiaca.
Los canales son proteínas incluidas en las membranas celulares. Hay que señalar que no solo se encuentran en las membranas externas, sino que también los hay en otras membranas, como en el retículo endoplasmático y mitocondrias. Normalmente el canal esta formado por varias proteínas diferentes llamadas subunidades, que reciben el nombre de alfa, beta, etc. Un canal se forma por combinaciones de estas unidades formando dímeros, trímeros, o tetrámeros. Al juntarse varias subunidades forman una estructura circular dejando un poro en el centro por donde pasan los iones. Si el canal es voltaje-sensitivo, tiene un fragmento de la proteína formado por aminoácidos que pueden ionizarse, normalmente incluido en la membrana, que es sensible al voltaje y abre o cierra el canal como una compuerta. Si el canal depende de un ligando para abrirse o cerrarse, tiene un lugar a donde este puede unirse.
Muchos de los canales proteicos son muy selectivos para el transporte de uno o más iones o moléculas específicos. Esto se debe a las características propias del canal, como su diámetro, su forma y la naturaleza de sus cargas eléctricas y enlaces químicos que están situados a lo largo de sus superficies internas.
Uno de los canales más importante es:
Canal de sodio, cuya superficie interna tienen una carga intensamente negativa que puede arrastrar pequeños iones de sodio deshidratados hacia el interior de estos canales, separando los iones de sodio de las moléculas de agua que los hidratan. Una vez que están en el canal, los iones de sodio difunden en una u otra dirección.
Canal de potasio, no tiene carga negativa y sus enlaces químicos son diferentes. Por tanto, no hay ninguna fuerza de atracción intensa que arrastre los iones de potasio hacia el interior de los canales, y los iones e potasio no son separados de as moléculas de agua que los hidratan. Los pequeños iones de potasio pueden atravesar fácilmente este canal, mientras que los iones de sodio son rechazados lo que permite una permeabilidad selectiva para un ion específico.
Los acarreadores tienen como caracteristica:
Son transmembranales
Universal
Facilitadores
Transportadores pasivos (No ATP)
Catalizan reacciones secundarias
Transportan a favor del gradiente
Mayor à Menor
Cambios conformacionales
Pueden transportar en contra del gradiente siempre y cuando sea acoplado con el transporte de un soluto a favor del gradiente.
Su estructura es:
Una sola cadena polipeptídica.
12 segmentos hidrofóbicos.
Activos en forma de monómeros.
Proteínas acarreadoras mitocondriales
Poseen la mitad del tamaño de las celulares.
Poseen solo seis segmentos hidrofóbicos
Son homodímeros para ser funcionales
60-70% de la proteína es alfa hélice.
Segmentos hidrofóbicos expanden la membrana.
Terminales amino y carboxílico se encuentran en el citoplasma.
De acuerdo a su transporte se clasifican en:
• Unipuerto
• Un sólo sustrato
• Difusión facilitada
• Transportadores de glucosa
• Antipuerto
• Transporta sustratos en direcciones opuestas
• Transportador ANC
• Transporta ADP y ATP en el mitocondria
• Simpuerto
• Dos o mas sustratos en la misma dirección
• Cotransporte
• Acarreador de Na+/glucosa en mamíferos
BILBIOGRAFÍA
http://74.125.95.132/search?q=cache:qhHa7TZUSeYJ:html.rincondelvago.com/teoria-celular_1.html+permeabilidad+celular&cd=1&hl=es&ct=clnk&gl=mx&client=firefox-a
http://74.125.95.132/search?q=cache:FsM57VvdbH8J:www.elergonomista.com/fisiologiaanimal/obpot.html+potencial+de+accion&cd=7&hl=es&ct=clnk&gl=mx&client=firefox-a
webs.uvigo.es/endocrinologia/.../Canales_ionicos_FGonzalez.pdf
http://books.google.com.mx/books?id=K8-d-KzxvTYC&pg=PA47&lpg=PA47&dq=canales+proteicos&source=bl&ots=clW52Ja5mQ&sig=G8og5YZ1hcoo57etani8dH8dMak&hl=es&ei=dj2gS83iFoSCNNLv3L4M&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=13&ved=0CCgQ6AEwDA#v=onepage&q=canales%20proteicos&f=false
Video: http://www.youtube.com/watch?v=7ZHFiwZEAlU
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