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Difusión atreves de la membrana celular

La difusión se subdivide en dos tipos simple y facilitada

La simple corresponde al movimiento de moléculas atreves de los espacios o aberturas de la membrana. El ritmo de difusión lo determina primero la cantidad de sustancia disponibles segundo por la velocidad del movimiento y tercero por el numero de aberturas.

La difusión facilitada es por interacción de moléculas o iones con una proteína transportadora difusión simple atreves de la capa lipidica.

Difusión de sustancia liposolubles., la sustancia liposolubles son fácilmente difusibles por ejemplo: el oxigeno nitrógeno el dioxidodecarbono los alcoholes.

Podemos entender que a mayor liposolubilidad, mayor difusión. Transporte de agua y otras moléculas insolubles en lípidos el agua tiene la capacidad de pasar muy rápida mente atreves de la membrana o bien por los canales proteicos cree que es debido a su pequeño tamaño y a su energía cinética la sustancia que son insolubles en grasas solo pasara fácilmente si son muy pequeñas falta de difusión de ionice atreves de la bichaba lipidica. Los iones aun los mas pequeños penetran la membrana mas lentamente que como lo hace el agua.

La razón de la impenetrabilidad de la bicaa lipidica por lo iones, es:





1-la carga eléctrica de los iones que hace que estos se hidraten, aumenten su tamaño y no puedan pasar por la membrana

2-la interacción de la carga de los iones y de la bicapa lipidica ya que esta ultima esta cargada negativamente en su superficie, lo que le hace repeler los iones.



La reconstrucciones computarizadas de los canales de las proteínas han demostrado la existencia de canales tubulares y estos canales se distinguen por dos características importantes

1. son selectivamente permeables a ciertas sustancias pueden tener puertas que los abran y cierran .

permeabilidad selectiva de los diferentes canales proteicos la mayoría de los canales son muy selectivos debido a su diámetro forma o naturaleza de las cargas eléctricas atreves de las superficie interna uno de los canales mas importantes es el del sodio ya que el canal tiene una carga negativa y el ion es positivo se genera una atracción que le permite al ion ingresar mas rápidamente existe también canales para el potasio y otras sustancias.

Puertas de los canales proteicos son un medio para controlar la permeabilidad de los canales, son extensiones de la proteína que se puede cerrar sobre la abertura del canal o bien abrirse, la puerta para los canales del sodio están hacia la parte externa de la membrana, mientras que las puertas para el potasio están hacia



Interna, el cierre de estas puertas esta controlado

1.puertas que se mueven por voltaje, estas responden al potencial eléctrico

2.puertas que se mueven por ligando, están se abren por una unión química con alguna molécula que hace que cambie su conformación permitiéndole así abrir o cerrar.

los voltajes bajos pueden mantener cerradas las puertas los altos las pueden mantener abiertas y los voltajes intermedios hacen que abran y cierren intermitentemente.



Difusión facilitada

La difusión facilitada esta mediada por transportadores, el transportador facilita la difusión de las sustancias, tiene un menor ritmo de difusión, las sustancias que pasan por este medio son, la glucosa y los aminoácidos, en su mayoría.



FACTORES QUE AFECTAN EL RITMO NETO DE DIFUSION

Para la célula no es importante la cantidad total que difunde en ambas direcciones, si no la deferencia entre las dos, esto es el RITMO NETO DE DIFUSION. Los factores que lo afectan son:

1º Permeabilidad de la membrana

2ºDiferencia de concentraciones a ambos lados de la membrana

3º Diferencia de presión a ambos lados de la membrana

4º Diferencia de potencial eléctrico entre los dos lados de la membrana

EFECTOS DE UNA DIFERENCIA DE CONCENTRACION

El ritmo con el cual una sustancia difunde hacia adentro es proporcional a la concentración de las moléculas del exterior. El ritmo de difusión hacia fuera es proporcional a la concentración interior. Por tanto el ritmo neto de difusión es proporcional a la concentración exterior menos la concentración interior.


EFECTOS DE UN POTENCIAL ELECTRICO SOBRE LA DIFUSION DE IONES.

La aplicación de una carga eléctrica sobre la membrana celular, hará que los iones se muevan de un lado al otro de la membrana aun sin haber una diferencia de concentración.

Si existe una gran diferencia de concentración de iones esto intentara mover los iones hacia el lado menos concentrado, y si al mismo tiempo se genera una carga eléctrica, esto hará que los iones se muevan hacia el lado opuesto, al que lo hacen los iones que son movidos por la diferencia de concentración, esto provocara un equilibrio de iones. Existe una formula que nos permite conocer la cantidad de iones univalentes que se encuentran a cada lado de la membrana, es la ecuación de Nerds.



Transporte activo


Es importante para la célula, mover iones, de un lado a otro de la membrana aun cuando las concentraciones son muy distintas y que el paso de estos iones debe hacerse desde una región menos concentrada a una de mayor concentración, en este caso hablamos de un transporte, contra corriente, lo que obliga a las células a buscar un mecanismo por el cual llevar esto a cabo, y este mecanismo es posible solo gracias, a un sistema de transporte que requiere un gasto de energía, esto se conoce como “Transporte activo”.

Los iones que son transportados de esta manera son : sodio, potasio, calcio, hierro, hidrogeno, cloro, yodo, urato, algunos azucares y casi todos los aminoácidos.

Transporte activo primario y secundario

Según la fuente de energía que se utiliza en el transporte este se subdivide en dos tipos: primario y secundario.

En el transporte activo primario la energía se toma directamente de las moléculas de ATP, o de algún otro compuesto de fosfato de lata energía.

En el transporte activo secundario, la energía se toma de gradientes de concentración iónica que han sido creados a partir del transporte activo primario.

Los dos tipos de transporte requieren de proteínas transportadoras que atraviesan la membrana.



TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO: LA BOMBA DE SODIO

El mecanismo de transporte activo primario estudiado mayormente, es la bomba sodio-potasio.

Esta bomba esta presente en todas las células, es responsable de mantener, las diferencias de concentración de sodio y potasio a uno y otro lado de la membrana por medio de bombeo de iones sodio hacia fuera, y bombeo de iones potasio hacia adentro.

Las proteínas transportadoras se constituyen de dos proteínas, una grande y una pequeña, la proteína grande se une a los iones, tiene tres sitios receptores para el sodio en la parte que protruye al interior de la célula y dos sitios receptores para el potasio en la parte que protruye hacia afuera, y contiene en su parte interna una molécula de ATP, que se encarga de romper una molécula de ATP, que le proporcionara energía para los enlaces.



Naturaleza Electrogénica de la Bomba Na+ -K+.

La cantidad de iones de sodio y la cantidad de iones potasio que logran moverse, crea, positividad al exterior y negatividad al interior, por lo que se dice que la bomba sodio-potasio es electro génica.



LA BOMBA DE CALCIO



Existen dos tipos de bombas de calcio, una es la membrana que saca al calcio, lo mueve al exterior, y otra en las membranas de algunos organelos, que hace ingresar calcio, al interior de los mismos organelos, como en las células musculares el retículo sarcoplasmico. En este caso la proteína transportadora tiene un sitio de unión para el calcio: Y una porción de ATPasa.



TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO, CONTRANSPORTE Y CONTRATRANSPORTE.



El con transporté se refiere al transporte que utilizan algunos iones que pueden ser arrastrados junto al sodio, por medio de un mecanismo de acople, que se logra por medio de una proteína trasportadora en la membrana celular.

El contratrasnporte, se logra cuando el sodio intenta difundir hacia el interior debido al gradiente de concentraciones. El ion sodio se une a la porción de la proteína trasportadora que se proyecta hacia fuera y la sustancia que va a ser contra transportada, se une a su proyección interior cuando esto se da, hay un cambio conformacional y el ion sodio se mueve hacia el interior y la sustancia contratrasportadora lo hace hacia el interior.

El sodio puede contransportar sustancias como glucosa, aminoácidos, cloro.