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Transporte Celular

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by

Rosa Quintana

on 28 October 2016

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Transcript of Transporte Celular

Las proteínas pueden acoplarse a una fuente de energía y catalizar un transporte activo
Generando diferencia de concentración iónica a través de la bicapa, las membranas celulares almacenan energía potencial en forma de gradientes electroquímicos.

El transporte activo moviliza solutos en contra de sus gradientes electroquímicos

Acuaporinas:

Las acuaporinas son proteínas formadoras de canales para el paso del agua.
La estructura de las acuaporinas es semejante a la de los ionoforos formadores de canales.
No son canales iónicos.

Estas proteínas no se unen al soluto, sino que
forman poros hidrófilos.
Permiten que determinados solutos, iones inorgánicos, puedan atravesar
El transporte se produce a una velocidad MAYOR que a través de proteínas de transporte
El transporte mediado por proteínas de canal es siempre pasivo

Las funciones de la bomba de Na+/K+ son:

Mantener diferencias en las concentraciones de Na+ y K+ intra y extracelulares.

b) Generar un potencial eléctrico de membrana, que es una diferencia de voltaje, o sea de carga, entre ambos lados de la membrana. El lado citosólico es normalmente más negativo que el espacio extracelular.

c) Intervenir en la regulación del volumen celular.

d) Generar diferencias de concentración de Na+ o K+ para que otros transportadores pasivos utilicen indirectamente la energía potencial acumulada en este gradiente. 

2- Las proteínas de canal

son proteínas con un orificio o canal interno, cuya apertura está regulada por ejemplo por ligando, como ocurre con neurotransmisores u hormonas, que se unen a una determinada región, el receptor de la proteína de canal, sufre una transformación estructural que induce la apertura del canal.

- Existen canales iónicos en todas las células, tanto en la membrana plasmática como en las membranas de los organoides.

Glut 1: en la membrana plasmáticas de casi todas las células. Se ha encontrado en el cerebro y en los eritrocitos.
Glut 2 : en hígado, riñón, intestino y células Beta del páncreas. Función: Sensor de la glucosa (celulas B páncreas)
Glut 3: en la membrana plasmática de neuronas.
Glut 4: Es la isoforma dependiente de insulina, presente en el músculo esquelético y cardíaco, tejido adiposo, hígado.
La insulina aumenta el número de transportadores en la membrana plasmática.

Glut 5: encargada del transp. de la FRUCTOSA. Se encuentra en el intestino delgado en el lado arterial de la célula epitelial.

Es específico: el uniportador solo transporta sustancias emparentadas químicamente con él.


Es saturable: hay un índice de transporte máximo.


La velocidad de transporte es MAYOR que en la difusión pasiva, aceleran una reacción termodinámicamente favorable.
Existe una cantidad limitada de proteínas transportadoras, en toda la bicapa fosfolipídica.
Pueden ser inhibidas por determinadas sustancias.

1-Proteínas “carrier” o permeasas

2-Proteínas canal o canales iónicos:
Por voltaje: Na, K, Ca
Por neurotransmisores: Receptor Nicotínico de Acetilcolina
Por fuerza mecánica (oído medio)

3-Acuaporinas

4-Ionóforos:
Transportadores Iónicos móviles (TIM)
Formadores de Canales (FC)

Ingresan moléculas lipídicas
como las hormonas esteroideas, anestésicos como el éter y fármacos liposolubles.
Sustancias apolares
como el Oxígeno y el Nitrógeno atmosférico (gases)
Algunas
moléculas polares de muy pequeño tamaño
, el CO2, el etanol, agua.

Biología Celular y Molecular
Facultad de Medicina UNNE
- 2014

Biología celular y molecular. Lodish. 5º Ed. Editorial Médica Panamericana

Biología molecular de la célula. Bruce Albert. 5º Ed. Editorial Omega

Genes VII. Benjamín Lewis. Editorial Marbán S.L. España

La célula. Cooper’s. 2º Ed. Editorial Marbán S.L. España

http://www.youtube.com/watch?v=DVWC0JCm_T0

Nanotecnologia

REPASEMOS…

Super familia ABC

Ouabaina y digoxina bloquean la bomba

Transporte activo

Pasivo
Selectivo
no saturable

Características de la difusión por canales, en comparación con la difusión facilitada.

Casos particulares de transporte pasivo: Ionóforos y Acuaporinas

Ionóforos: sustancias que al incorporarse a las membranas aumentan su permeabilidad a ciertos iones Son moléculas de tamaño pequeño con una superficie hidrofóbica que le permite ingresar en la bicapa.

Se conocen dos tipos : ionóforos móviles y ionóforos formadores de canales

La Real Academia Sueca de Ciencias ha
Otorgado el Premio Nobel de Química 2003 a los profesores Roderick Mac Kinnon por sus trabajos sobre la “estructura de los canales iónicos” y a Peter Agre por el descubrimiento de los canales para el agua o Acuaporinas.

Comprender estructura y función de los canales de K, Cl y agua través de las membranas celulares

cómo se generan y propagan las señales eléctricas

el mecanismo de acción de numerosos farmacos utilizados en la clínica

comprender como los riñones recuperan el 99% del agua filtrada por el glomérulo renal.

Pueden ser activados por
Voltaje (Neuronas): Na, Ca, K, Cl
Ligandos: Neurotransmisores (Receptores de
Acetilcolina en las células musculares)
Fuerza mecánica (Oído Interno)
Los canales iónicos regulan, entre otras, las funciones del sistema nervioso y de los músculos.


Suelen transportar una gran variedad de iones como el  HCO3- y otras moléculas polares sin carga.

Este tipo de transporte es siempre sin gasto de energía y a favor del gradiente electroquímico.


La velocidad de transporte es muy inferior al de los canales iónicos.

1-Proteínas “carrier” o permeasas

La difusión facilitada permite el paso de iones, carbohidratos, aminoácidos y muchos metabolitos celulares. Para que esto ocurra, se requiere:
a) Un gradiente de concentración, es decir una diferencia en la concentración de una sustancia dentro y fuera de la célula. El transporte se realiza siempre a favor del gradiente, es decir, de una zona de mayor concentración a otra de
menor concentración y sin gasto de energía.

b) La presencia de proteínas de transporte:
Transportadoras. Se unen a la molécula que van a transportar
y sufren un cambio estructural que permite el paso de la
sustancia hacia el otro lado de la membrana.

Por este medio pasan los iones, los carbohidratos y los aminoácidos.
De canal. Son una especie de canales o poros llenos de agua,
cuando están abiertos permiten el paso de cierto tipo de
sustancias, generalmente iones inorgánicos

Características del transporte de tipo Uniport
que la diferencian de la Difusión simple

Ósmosis

Es el proceso de difusión de un solvente a través de una membrana
semipermeable, desde una zona en que el solvente posee
mayor concentración a otra de menor concentración.

El agua entra a las células de manera de mantener igual las
concentraciones intra y extracelulares, para ello, ejerce una presión
llamada Presión Osmótica.

Las moléculas de agua viajan a través de la membrana celular de dos maneras:

––Por

difusión simple
a través de la bicapa de fosfolípidos

––Por medio de
acuaporinas
, pequeñas proteínas transmembrana

PERMEABILIDAD RELATIVA

Definir el proceso de intercambio de sustancias a través de las membranas.

Diferenciar medios de transporte pasivos y activos.

Reconocer la utilidad de cada medio de transporte en la célula.

OBJETIVOS

Dos familias de proteínas de membrana:

Transportadores de glucosa acoplados a Sodio (SGLT) se expresan principalmente en epitelios que se encargan de absorber y reabsorber nutrientes. 6 miembros para los SGLT.

Transportadores de glucosa

Bomba de clase V

Formadores de Canales (FC)
GRAMICIDINA A: dos de estas moléculas se juntan en la bicapa formando un canal transmembranal, que actúa selectivamente permitiendo que los cationes monovalentes (H+, K+ y el Na+) fluyan a favor del gradiente. La gramicidina es un antibiótico sintetizado por algunas bacterias para matar otros organismos, provocándoles un colapso de gradientes de sodio, hidrógeno o potasio a nivel de membranas.

NIGERICINA: funciona como un antiportador eléctricamente neutro. Capta un ión positivo como el K+ atraviesa la membrana y de retorno a través de la memb. transporta un H+ . En resumen: K+ por un H+

A23187
La diferencia con el anterior es:

Realiza un transporte de cationes bivalentes como el Ca++ y Mg++ y no de monovalente.
Actúa como lanzadera de intercambio, esto significa que por el pasaje de un catión bivalente, debe pasar al otro lado dos protones (H+).

Transportadores Iónicos móviles (TIM)

VALINOMICINA: es un polímero en forma anillada, que incrementa la permeabilidad del K+ .



Vaso
sanguíneo

Transportadores de glucosa

Dos familias de proteínas de membrana:

las proteínas facilitadoras del transporte de glucosa (GLUT) 14 miembros para los GLUT.
Transportadores de glucosa acoplados a Sodio (SGLT)

1- Difusión simple



• Difusión facilitada mediada por proteína de canal.

• Difusión facilitada mediada por proteína de transporte.



Bqca Rosa Quintana

Vesícula

COTRANSPORTE ANTIPARALELO

Bombas de protones de clase F

ACUMULACIÓN DE IONES H+, PERO NO DE POT. ELECTRICO

Bombas de iones de clase V

Bomba de clase P


Depende de:

La permeabilidad de la sustancia o sea la liposolubilidad a través de la
membrana plasmática

La concentración de la sustancia a ambos lados de la membrana plasmática

Del tamaño de la sustancia (peso molecular) y de la carga que posea

Se produce sin gasto de energía

Bibliografía

www.medunne.edu.ar

REGULAN EL pH citosolico

SIMPORTADORES: (2) Na+/ glucosa, aa





ANTIPORTADORES: (3)Na+/ (1) Ca++ | Cl- y HCO3- en la membrana de los glóbulos rojos.

Na+ HCO -3/ Cl- genera OH -
Cl - / HCO -3 saca HCO -3
Na+ / H+ saca H+

SIMPORTADORES Y ANTIPORTADORES

Transporte activo

Las proteínas transportadoras pueden actuar en la difusión facilitada o en el transporte activo

Pequeñas moléculas polares:
aminoácidos,
monosacáridos

Utiliza proteínas de membrana

2 - Difusión facilitada

Receptor Nicotínico

Canales regulados por ligando

Moléculas hidrosolubles pequeñas




Na+ K+ Ca2+ Cl-

2 - Difusión facilitada a través de canales

TRANSPORTE PASIVO

COTRANSPORTE
ANTIPARALELO

COTRANSPORTE
ANTIPARALELO

COTRANSPORTE ANTIPARALELO DE Cl –Na
EN EL EPITELIO DEL INTESTINO GRUESO

primario

TRANSPORTE ACTIVO secundario

COTRANSPORTE
(SIN ATP)

16

15

14

13

12

11

GENERA UN CAMBIO DE POT. DE MEMB. PERO SIN CAMBIO DE pH

Biología Celular y Molecular Facultad de Medicina UNNE - 2014

Los trasportadores ABC tienen una gran importancia en medicina. En primer lugar, existen mutaciones congénitas en algunos de estos transportadores que provocan enfermedades genéticas importantes, como la fibrosis quística o la adrenoleucodistrofia, inmunodeficiencias y trastornos metabólicos. Además, algunos transportadores ABC humanos son responsables de diferentes multirresistencias a fármacos, ya que al ser capaces de transportar un gran número de sustancias diferentes, pueden transportar también el fármaco fuera de la célula,
BOMBAS:
Na-K
CLASE P
V
F
SUPER FAMILIA ABC

¿Cómo es la membrana celular?


¿Qué funciones cumple?

¿Cómo nos imaginamos que participa en la vida de la célula?

¿Cómo serían esos "puentes" en la membrana celular que permiten el pasaje de moléculas?

¿Serían de la misma forma para todas las moléculas?


Transporte facilitado:
Ingresan moléculas lipídicas
como las hormonas esteroideas, anestésicos como el éter y fármacos liposolubles.
Sustancias apolares
como el Oxígeno y el Nitrógeno atmosférico (gases)
Algunas
moléculas polares de muy pequeño tamaño
, el CO2, el etanol, agua.
1-Proteínas “carrier” o permeasas

2-Proteínas canal o canales iónicos:
Por voltaje: Na, K, Ca
Por neurotransmisores: Receptor Nicotínico de Acetilcolina
Por fuerza mecánica (oído medio)

3-Acuaporinas

4-Ionóforos:
Transportadores Iónicos móviles (TIM)
Formadores de Canales (FC)
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