Seminario membranas Lunes 26 de Marzo

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Seminario membranas Lunes 26 de Marzo

  1. 1. MEMBRANASCONCEPTOS BASICOS
  2. 2. MEMBRANAPLASMATICA Estructura elástica delgada, laminar, formada por bicapa lipídica, proteínas y glúcidos, que recubre a las células y define sus límites. Regula el intercambio de sustancias entre las células y su medio externo, manteniendo constante la composición de estos espacios. Las proteínas pueden actuar como poros o canales; carrier; enzimas; receptores. Permioselectividad: libre pasaje de agua : limita el pasaje de iones y otras sustancias
  3. 3. Agua coporal y membranas  El agua es el solvente en el que ocurren casi todas las reacciones químicas.  Es el 60 % del peso corporal: 40% el LIC y 20 % es LEC  El agua en los distintos compartimientos líquidos (LIC, LIS, plasma) no está estable, hay movimiento contínuo.  El movimiento de agua es por ósmosis y se genera por la existencia de gradientes osmóticos. Estos se producen cuando a ambos lados de una membrana hay distinta osmolaridad.
  4. 4. Conceptos  OSMOSIS: movimiento pasivo de agua a través de una membrana semipermeable, desde zonas de baja cc de soluto a zonas de alta cc de soluto (gradiente). Es difusión simple a través de poros proteicos. agua A B A = B = 2 particulas/l 5 particulas/l 2 particulas/l
  5. 5. Conceptos OSMOLARIDAD: forma de expresar cc, referida a sustancias osmoticamente activas en un solvente. Es el nro de osmoles por litro de solución Osm= n. M n: nro de particulas osmoticamente activas* = nro de partículas por molécula, que se mueven libremente al disociarse en solución M: molaridad (mol/l) mol: PM (g/mol)• * : iones (Na+, K+, Cl-,etc), glucosa, urea..• Por ej: 1 mol de ClNa (58,5 g) = 2 osmoles de ClNa• En solución ClNa Cl- + Na+ n= 2• 1 mol de glucosa (180 g) = 1 osmol de glucosa (no se ioniza) n=1
  6. 6. Osmolaridad Osmolaridad plasmática= 300 mosm/l VN: 280-300 mOsm Cálculo osm plasm = Nax2 + Glu/18 + urea/6 Na+= 137-145 mOsm Osm pl = (140 x2) + 100/18 + 30/6 = 280 Glu= 70-110 mg/dl Urea= 15-50 mg/dl Para evitar desequilibrios que afecten a los compartimientos líquidos del organismo las osmolaridades de éstos espacios deben ser iguales
  7. 7. Conceptos PRESIÓN OSMÓTICA: fuerza necesaria para detener la ósmosis (fuerza osmotica) Está determinada por el nro de partículas Presión osmótica agua
  8. 8. Conceptos En el intravascular la presencia de proteínas genera fza osmótica llamada presión oncótica. Las proteínas no pueden salir del IV y retienen agua dentro de los capilares, oponiendose a la presión hidrostática (presión dependiente del peso de la columna de líquido) impartida por el bombeo cardíaco Presion hidrostática LIS H2O Proteinas LINFÁTICO CAPILAR
  9. 9. Osmolaridad vs Tonicidad Comparar osmolaridades = solo tengo en cuenta la concentración osmolar ClNa 400 mosm ClNa hiperosmolar 300 300 mosm 300 isoosmolar ClNa 200 mosm hipoosmolar LIC y LEC son isoosmolares
  10. 10. Osmolaridad vs TonicidadComparar Tonicidad: tengo en cuenta la presión osmóticagenerada ClNa 400 mosm ClNa hipertónica 300 300 mosm 300 isotónica LIC y LEC son ClNa 200 mosm isotonicas hipotónica Hb Vol cte Edema celular Deshidratación cel hemolisis crenación
  11. 11. Tonicidad  Es la fuerza que ejerce la p. osmótica de una sc. sobre la mb celular, causando cambio en el volumen y composición cel.  Es la propiedad fisicoquímica que tiene una solución de provocar cambios en el volumen y tamaño de una celula suspendida en dicha solucion; a causa de un gradiente electroquímico o desequilibrio osmótico para algún componente de dicha solución  Depende de cada soluto en particular y la permeabilidad de la membrana
  12. 12. Tonicidad  Solución isotónica: en ella es posible colocar células sin que varíe su tamaño dado que no se produce pasaje neto de agua.  Por ej: ClNa 0.9 g% (sc fisiologica) y sc glucosa 5%  Solución hipotónica: determina entrada neta de agua a la célula. (agua, ClNa hipoosmolar, urea a cualquier concentración)  Solución hipertónica: determina salida neta de agua hacia el extracelular (ClNa hiperosmolar)
  13. 13. Tonicidad Solamente para las soluciones de ClNa (ppal soluto del extracelular) la osmolaridad y la tonicidad coinciden. Para las soluciones de otro soluto, depende si éste se encuentra o no dentro de la célula y si la membrana permite su pasaje. isoosmolar Sc de urea 300 mosm hipotónica 300 300 300 mosm de urea 300 600 300
  14. 14. Efectos de ingerirliquidos de diferentetonicidad Hiperhidratación isotónica No cambia
  15. 15. efectos de ingerir liquidos de diferentetonicidad intersti cial al LIC
  16. 16. Efectos de ingerir liquidos de diferentetonicidad intersticial
  17. 17. Biomembranas La Célula: Unidad estructural y funcional de todo ser vivo. El hombre está constituído por 100 billones de células. Estructural: importa la membranaSepara dos compartimentos: a) Intracelular b) Extracelular: Intravascular Intersticial
  18. 18. Biomembranas La estructura determina la función de la célula. Pasaje de algo: Flujo El flujo es bidireccional: intercambio de materia y energía. Materia: Iones y H2O (son hidroelectrolíticos) Ion: Sustancia cargada. El manejo iónico se expresa en mEq/Litro El Na+ maneja el H2O extracelular Las ¶ manejan el H2O intracelular
  19. 19. BiomembranasDistribución de H2O Representa el 73% del peso corporal total. Intracelular: 56% Intravascular: 5% Extracelular: 17% Intersticio: 12%Distribución de Iones Extracelular IntracelularNa + 142 mEq/L 10 mEq/LK+ 4 mEq/L 140 mEq/LCa + 2,4 mEq/L 0,0001 mEq/LMg + 1,2 mEq/l 58 mEq/lCL - 103 mEq/l 4 mEq/l
  20. 20. Transporte a través dela membrana celular.
  21. 21. Generalidades. La membrana celular separa dos medios de diferentes composición y contribuye a mantener esa diferencia. Flujo de desplazamiento: Cantidad de sustancia que atraviesa una sección en la unidad de tiempo. Densidad de flujo: Flujo que atraviesa una sección por unidad de área.
  22. 22. Tipo de transporte  Transporte pasivo: a) Difusión Simple b) Difusión Facilitada  Transporte Activo: a) Transporte Primario b) Transporte Secundario: Cotransporte Contratransporte
  23. 23. Difusión Simple  Generalidades:  Pasaje de una sustancia desde una zona de mayor concentración a otra de menor concentración, sin gasto de energía.  El sistema pierde energía libre.  Se produce a través de la bicapa lipídica.
  24. 24. La Ley de Fick se aplicacuando: El medio en el que se moviliza es homogéneo El coeficiente de difusión es constante Propio de cada membrana. Cuando dos o más sustancias quieren atravesar la membrana, el flujo está determinado no sólo por un gradiente de concentración sino también por un campo eléctrico por lo tanto: NO SE CUMPLE LA
  25. 25. Factores que determinanla permeabilidad. Composición de la membrana. Estructura de la membrana. Espesor de la membrana. Estructura que difunde.
  26. 26. Difusión facilitada.  Generalidades:  Pasaje de una sustancia desde una zona de mayor concentración a una de menor concentración realizado por proteínas transportadoras o carriers.  Característica:  Cinética de saturación.
  27. 27. Transporte Activo.  Transporte de una sustancia de una zona de menor concentración a otra de mayor concentración, con gasto de energía .  La energía puede provenir: a) Procesos metabólicos. b) Desplazamiento de otra especie a favor de su gradiente de potencial electroquímico.
  28. 28. Transporte ActivoPrimario Las proteínas que realizan este transporte con enzimas que aceleran la hidrólisis del ATP (ATP asas). BOMBA NA+/K+ ATP asa. Se encuentra en la membrana de todas las células. Transporta 3 Na+ al exterior y 2 K+ al interior de la células generando una corriente eléctrica neta hacia fuera: BOMBA ELECTROGÉNICA.
  29. 29. Transporte ActivoSecundario . a) Cotransporte  Mecanismo acoplado de dos sustancias en la cual una sustancia se moviliza en contra de su gradiente de potencial electroquímico, a expensas de la energía suministrada por otra especie que se desplaza en el mismo sentido a favor de su gradiente.
  30. 30. Transporte ActivoSecundario .b) Contratransporte: Mecanismo acoplado de dos sustancias en la cual una sustancia se moviliza en contra de su gradiente de potencial electroquímico, a expensas de la energía suministrada por otra especie que se desplaza en sentido contrario, pero a favor de su gradiente.
  31. 31. Ecuación de Nerst / Goldman Ecuación de Nerst Ecuación de Nerst Indica la resultante para una pila de concentración, dando el potencial de membrana en el cual el flujo neto del ión considerado a través de la membrana = 0. El flujo, es la cantidad de sustancia “X” que atraviesa una superficie en una determinada unidad de tiempo. Cuando ya no hay flujo, se llega al equilibrio electroquímico. E = - RT ln [K] in zF [K] ex Ecuación de Goldman Esta ecuación a diferencia de la otra predice los potenciales de membrana en función de la permeabilidad de ésta a todos los iones y sus concentraciónes a cada lado. Vm = RT . Ln PkC°K + PnaC°Na + PclCiCl PkCiK + PnaCina + PclC°Cl
  32. 32. Equilibrio Gibbs - Donnan Es la generación del potencial de membrana que ocurre Es la generación del potencial de membrana que ocurre sólo porque hay un ánión impermeable en un lado de la membrana, pero no del otro. La presencia de ¶ (aniónes al PH de los líq. Biológicos) confinadas en espacios cerrados por membranas semipermeables, determina una distribución desigual de los iónes difusibles. La concentración de aniónes es igual a la de cationes en cada lado de la membrana. En el lado que contiene ¶, la cantidad de aniones difusibles es menor y la de cationes es mayor, comparadas con las del lado sin ¶. La presión osmótica en el lado con ¶ es ligeramente superior a la del lado sin ¶. En el compartimiento que contiene el ión no difusible Prot-, para que se alcance la electroneutralidad, debe existir suficiente Na+ como para contrarrestar las cargas Prot- y Cl-
  33. 33. Teoría de los Iónes Las sustancias, se clasifican de acuerdo a su comportamiento frente a la corriente eléctrica, es así que existen dos grupos de sustancias: Electrolitos No electrolitos Forman soluciónes, conducen Cumplen las propiedades coligativas, no conducen la la corriente eléctrica y se corriente eléctrica. Forman descomponen las soluciónes. sustancias disueltas por el pasaje de la corriente.
  34. 34. Potencial de Membrana La membrana celular separa dos compartimientos de diferente concentración iónica: A) Intracelular ( K + y Mg +) B) Extracelular ( Na +, Cl + y K+) Potencial de membrana en reposo: Células Miocárdicas o F. Respuesta Rápida (-85 a –90 mV) Células Nódulo Sinusal o F. Respuesta Lenta (-60 a –70 mV).
  35. 35. La característicacomposición iónica esmantenida por: Propiedad selectora de Canales rápidos y lentos. Bomba Na + / K + ATP asa que expulsa 3 Na + al exterior de la célula e incorpora 2 K+ Potencial de Acción: Diferencia de concentración iónica a ambos lados de la membrana cuando la célula responde a un estímulo. No es igual en todas las fibras miocárdicas

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