NEUROMUSCULAR Y

• Fisiología de la membrana, el nervio y el músculo
• CAPÍTULO 4
• • Transporte de sustancias a través
  • de las membranas celulares

  
• • La figura 4-1 muestra las concentraciones aproximadas de electrólitos importantes y de otras
  • sustancias en el líquido extracelular y en el líquido intracelular

  
• • El líquido extracelular
  • contiene una gran cantidad de sodio, pero solo una pequeña cantidad de potasio
• • En el líquido
  • intracelular ocurre lo contrario
• • El líquido extracelular contiene una gran cantidad de iones
  • cloruro, mientras que el líquido intracelular contiene muy pocos de estos iones
• • La concentración de fosfatos y de proteínas del líquido intracelular es considerablemente mayor que la
  • del líquido extracelular
• Estas diferencias son muy importantes para la vida de la célula
• • El objetivo
  • de este capítulo es explicar cómo los mecanismos de transporte de las membranas celulares producen
  • estas diferencias

  
• • La membrana celular consiste en una BICAPA lipídica
  • con proteínas de transporte de la membrana celular
• La bicapa lipídica no es miscible con el líquido extracelular ni con el líquido intracelular
• • La bicapa lipídica constituye una barrera frente al movimiento de moléculas de agua y de sustancias insolubles
  • entre los compartimientos del líquido extracelular e intracelular
• • Las sustancias liposolubles pueden penetrar en esta
  • bicapa lipídica y difunden directamente a través de la sustancia lipídica
• • Las moléculas proteicas de la membrana tienen unas propiedades totalmente diferentes para
  • transportar sustancias

  
• • Muchas de estas proteínas
  • penetrantes pueden actuar como proteínas transportadoras
• Proteínas diferentes actúan de una manera<|>diferente

  • Algunas tienen espacios acuosos en todo el trayecto del interior de la molécula y permiten
  • el movimiento libre de agua, así como de iones o moléculas seleccionados; estas proteínas se
  • denominan proteínas de los canales
  • Otras, denominadas proteínas transportadoras, se unen a las
  • moléculas o iones que se van a transportar y cambios conformacionales de las moléculas de la
  • proteína desplazan después las sustancias a través de los intersticios de la proteína hasta el otro lado
  • de la membrana

  
• • Las proteínas de los canales y las proteínas transportadoras habitualmente son
  • selectivas para los tipos de moléculas o de iones que pueden atravesar la membrana

  
• Difusión


  • Movimiento molecular aleatorio de las sustancias molécula a molécula, a través de espacios
  • intermoleculares de la membrana o en combinación con una proteína transportadora

  
• Transporte activo


  • Movimiento de iones o de otras sustancias a
  • través de la membrana en combinación con una proteína transportadora de tal manera que la proteína
  • transportadora hace que la sustancia se mueva contra un gradiente de energía, como desde un estado
  • de baja concentración a un estado de alta concentración

  
• • El transporte activo precisa una fuente de
  • energía adicional, además de la energía cinética
• • Todas las moléculas e iones de los líquidos corporales, incluyendo las moléculas de agua y las
  • sustancias disueltas, están en movimiento constante
• El movimiento de estas partículas es lo que los físicos llaman «calor»
• • Una única molécula en una solución rebota entre las otras moléculas primero en una dirección, después en otra,
  • después en otra, y así sucesivamente, rebotando de manera aleatoria miles de veces por segundo
• Difusión


  Movimiento continuo de moléculas entre sí en los líquidos o los gases
• Difusión a través de la membrana celular

  • Difusión simple
  • Difusión facilitada
• Difusión simple


  • Movimiento cinético de las moléculas o de los
  • iones se produce a través de una abertura de la membrana o a través de espacios intermoleculares sin
  • ninguna interacción con las proteínas transportadoras de la membrana

  
• Difusión facilitada


  Precisa la interacción de una proteína transportadora

  
• La difusión simple a través de la membrana celular se puede producir por dos rutas:
• Liposolubilidad


  Factor importante que determina la rapidez con la que una sustancia difunde a través de la bicapa lipídica
• • La velocidad de difusión de cada sustancia a través de la membrana es directamente proporcional a su
  • liposolubilidad
• Acuaporinas


  Poros proteicos que permiten selectivamente el rápido paso de agua a través de la membrana celular

  
• • Existen al menos 13 tipos diferentes de acuaporinas en las diversas células de los
  • mamíferos
• La cantidad total de agua que difunde en las dos direcciones a través de la membrana del eritrocito durante cada segundo es 100 veces mayor que el volumen del propio eritrocito
• A medida que las moléculas insolubles en lípidos se hacen mayores su penetración disminuye rápidamente
• • Las reconstrucciones tridimensionales computarizadas de los poros y canales proteicos han mostrado
  • trayectos tubulares que se extienden desde el líquido extracelular hasta el intracelular
• Poros


  • Proteínas de membranas celulares integrales que forman tubos
  • abiertos a través de la membrana y que están siempre abiertos

  
• Canales proteicos


  • 1) Con frecuencia son permeables de manera selectiva a ciertas sustancias, y 2) Muchos de los canales se pueden abrir o
  • cerrar por compuertas que son reguladas por señales eléctricas (canales activados por el voltaje) o
  • sustancias químicas que se unen a las proteínas de canales (canales activados por ligandos)
• • Los canales de potasio permiten el paso de iones potasio a través de la membrana celular con una
  • facilidad aproximadamente 1.000 veces mayor que para el paso de iones sodio

  
• La permeabilidad celular no es estática, sino que se ve alterada según las diferentes condiciones fisiológicas