TRANSPORTE A TRAVES DE LAS MEMBRANAS

BREVE REPASO GENERAL


ANABOLISMO y Catabolismo
En las reacciones anabólicas se unen dos o mas sustratos simples para producir moléculas más complejas. Ejemplo: formación de un polimero como una proteína a partir de sus monomeros, los aminoácidos.
En las reacciones catabolicas se producen dos o más moléculas simples a partir de moleculas complejas.


Mitocondria: Realiza la Respiración celular, es decir, sintetiza ATP mediante una reacción cuyos reactantes son Glucosa, oxígeno y los productos dioxido de carbono, agua y ATP.

Retículo endoplasmico rugoso: Posee ribosomas en su superficie y junto con ellos permite la síntesis de proteínas, su plegamiento y vesiculación para su exportación al Golgi.

Retículo endoplasmatico Liso: Similar al RER pero sin ribosomas. Su función es sintetizar lípidos y destoxificar a la celula.

Centríolo: Llamado también el centro organizador de microtubulos. Su estructura fibrilar da origen a estructuras como los cilios, flagelos, huso mitotico y parte del citoesqueleto. Su estructura es de tipo 9 tripletes + 1 central.

Aparato reticular de Golgi

Cloroplasto: Posee doble membrana. La membrana interna se pliega formando los Tilacoides. Muchos Tilacoides pegados forman una estructura más densa llamada Grana. Es en los Grana donde sucede la fotosíntesis. Los espacios entre los Tilacoides se denomina Estroma.

Ribosoma

Lisosoma

Peroxisoma

Robert Hooke fue quien dibujó esta lámina de corcho. Las celdas fueron denominadas celulas.

Anton Van Leewenhoek utilizo el primer microscopio para realizar sus observaciones.
Estructura del ATP

El ATP es una molécula que almacena energía, ya que los tres grupos fosfatos poseen cargas negativas y presentan una alta repulsión electrostatica. Esta repulsión es equivalente a una tensión en la molécula que puede ser disminuida, es decir, se le puede sacar energía potencial sólo si se eliminan algunos de sus fosfatos. Al sacar un fosfato, se libera Energía y esta es utilizada para mover alguna proteína.

Alfa Helice: Estructura secundaria estabilizada por puentes de hidrógeno

Lamina beta: estructura secundaria de una proteína. Posee formas de horquillas en el plano, que van y vienen.

Quimo: El bolo alimenticio que viene de la boca es transformado en una papilla ácida producto de la digestión proteíca en el estómago. Quilo: es el contenido intestinal degradado por acción del jugo pancreatico y la acción de la bilis.

El movimiento peristaltico se produce por la contracción ritmica de musculatura radial y longitudinal en la capa muscular del esofago, intestino delgado y grueso. Estas ondas de contracción permiten el avance del contenido intestinal.

Hematocrito: técnica consistente en centrifugar la sangre en un capilar y medir la proporción de celulas versus plasma sanguineo. Normalmente el plasma ocupa un 55%, pero varía en distintas circunstancias de hidratación.
Corazón humano

El volumen de sangre que los ventriculos bombean por minuto se expresa en Lt/min y corresponde al producto de la frecuencia cardiaca (latidos/min) por el volumen eyectado en cada latido (ml/latido) y se denomina Gasto Cardiaco.



Medios iso, hipo e hipertónico
(En la Foto: Globulo rojo en proceso de crenación)

a) Un medio isotónico posee igual concentración de sales que una célula o el plasma sanguíneo.
Una célula expuesta a este medio, se expone a la entrada y salida de agua en igual magnitud por lo tanto la celula se encuentra en equilibrio.

b)Un medio hipotónico posee una concentración de sales inferior a la de una celula o del plasma.
Una célula expuesta a este medio, se expone a la entrada de agua desde el medio hacia el citoplasma y la célula se hincha hasta correr el riesgo de reventar. Este fenómeno se llama "citolisis" y para una célula sanguínea se llama "hemólisis".

c) Un medio hipertónico posee una concentración de sales superior a la de una celula o del plasma. Una célula expuesta a este medio, se expone a la salida del agua desde el citoplasma y por lo tanto a una deshidratación. En el caso de un glóbulo rojo se llama "Crenación".
TRANSPORTE A TRAVES DE LAS MEMBRANAS
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1) Transporte Pasivo: Este mecanismo no requiere gasto energetico, porque las moleculas se mueven espontáneamente a favor de un gradiente electroquímico. Se clasifican en dos tipos: Difusión simple y difusión facilitada.

Gradiente quimico = es la diferencia gradual en la concentración de una sustancia química.
Gradiente eléctrico = es la diferencia gradual en la concentración de partículas cargadas.

1a )Difusión simple: El soluto se transporta a través de la membrana sin gasto energetico, de manera directamente proporcional a su concentración (sin saturación). Ej. paso del Oxígeno y Dioxido de carbono a través de la membrana.

Difusión = Es el movimiento aleatorio de las moleculas, que produce un movimiento neto desde una región de alta concentración a otra de baja concentración. Esto conduce finalmente a una distribución homogenea de las moleculas en un volumen determinado.

Osmosis = Es el paso del agua (solvente) a través de una membrana semi-permeable, desde una zona de mayor potencial hidrico (menor concentración de sales) a otra de menor potencial hidrico (mayor concentración de sales).

Potencial hidrico = Es la capacidad o potencialidad del agua para moverse. Si el agua tiene un soluto cargado disuelto, éste atrapará al agua y le dara menos movilidad (menor potencial hidrico). Por el contrario, si el agua no tiene o tiene baja cantidad de solutos cargados disueltos, el agua tendrá mayor libertad de movimiento (mayor potencial hidrico).

1b) Difusión facilitada: la difusión ocurre a través de unas proteínas específicas transportadoras o carriers que facilitan el transporte de moleculas cargadas. Este transporte no requiere gasto energético y es saturable. Ej. glucosa, aminoácidos, etc.

2. Transporte activo: Es el movimiento de partículas en contra de su gradiente de concentración. Para realizar este trabajo necesita hacer uso de energía aportada por el ATP.

2a) Transporte activo primario: Representado por la Bomba Na-K ATPasa. La proteína lleva el sodio fuera de la célula y al potasio hacia adentro de la celula, en una relación 3:2, es decir, cada vez que trabaja deja una carga positiva más afuera de la membrana.

2b) Transporte activo secundario: Representado por el co-transportador Na-Glucosa en el intestino delgado. La entrada de Na ocurrirá de forma permanente hacia la celula si el transportador esta asociado a un transporte primario que saca el Na hacia la sangre. La glucosa por su parte, pasa independientemente a la sangre por un transportador propio.

Dialisis = Es la difusión de un soluto a través de una membrana semi-permeable.

Presión osmotica = Es la tendencia que presenta el agua a moverse de un compartimiento a otro. En su movimiento ejerce una presión sobre un área determinada.

Movimiento Browniano (en honor a Robert Brown): es el camino recorrido por una partícula que se desplaza al azar en medio de un solvente.

Tamaño celular
La gran mayoría de las celulas son muy pequeñas y no observables a simple vista. Una celula promedio mide unos 7um (7 micrometros) de diámetro.
Algunas de las unidades más usadas en Biología son:
1 mm es 0,001 m
1 um es 0,000001 m
1 nm es 0,000000001 m
1 A (angstrom) es 0,0000000001 m

Una molecula mediana mide 1 nm, un virus 20nm, una bacteria 1um, una celula animal entre 7 y 10 um y una celula vegetal 100um. El ovocito humano mide excepcionalmente unos 100 um, un ovulo de picaflor 6 mm, un ovulo de gallina (huevo) 25 mm y un ovulo de avestruz 100 mm. Sorprendente.


Esta hipotesis fue propuesta por Lynn Margulis en 1967, postula que tanto las bacterias aeróbicas como bacterias fotosínteticas fueron invadidas por microorganismos que con el tiempo dieron origen a las celulas eucarioticas. Las mitocondrias y los cloroplastos serían en un pasado remoto bacterias que establecieron una relacion simbiotica con las celulas eucarioticas actuales. Las evidencias son: su tamaño y forma similar a las bacterias, poseen ADN y ribosomas propios, se multiplican independientemente de la celula y muchos antibioticos que inhiben bacterias, también inhibe la síntesis proteica en mitocondrias y cloroplastos.
Comparación entre celula animal y vegetal .

Las celulas vegetales no poseen lisosomas, centriolos. Poseen cloroplastos y mitocondrias y una pared celular por fuera de la membrana. Además la celula vegetal contiene una vacuola en donde almacena nutrientes y desechos, agua y electrolitos.
Experimento de Louis Pasteur

Pasteur colocó caldo de carne en un frasco y luego lo selló y lo calento a fuego. Mientras estaba sellado el frasco no hubo crecimiento de bacterias. Si se rompe el extremo, entra polvo con bacterias y el caldo se contamina. Pasteur concluyó que las bacterias están en el ambiente y hecho por tierra la idea de la generación espontánea de la vida.

Esteroides derivados del ciclopentanoperhidrofenantreno.

Fosfatidilcolina. Se observan las dos colas de acidos grasos, un cuello de fosfato y una cabeza de Colina.

Estructura de los Polisacaridos

Monosacaridos con 3C (triosas), 4C (tetrosas), C (pentosas) y 6C (hexosas)

Los 20 aminoácidos con los cuales se construyen miles de proteinas distintas. Los factores que determinan esta gran variedad son: la composición de aminoácidos, el largo de la cadena, la temperatura, el pH, la salinidad del medio y modificaciones químicas.

Eucariontes poseen núcleo y organelos con membranas.

Procariontes no tienen nucleo y por lo tanto el ADN esta disperso o unido a la membrana externa. Casi no poseen membranas internas, excepto por los mesosomas, un pliege de la membrana interna, en donde ocurre la división de la celula y donde están las enzimas respiratorias.

Citoesqueleto celular formado por fibras de proteínas, tales como Microtúbulos, filamentos intermedios y microfilamentos. Esta red de fibras dan la consistencia gelatinosa al citosol, dejan espacio a los organelos y permiten el trafico de organelos y vesículas a través del citoplasma.

Membrana Celular representada a través del Modelo Mosaico Fluido (Singer y Nicholson, 1972). La bicapa esta formada de fosfolipidos con colas hidrofóbicas y cabezas hidrofilicas (en azul), proteinas integrales (color naranja y marron) que cruzan la membrana completamente, proteínas periféricas internas y externas (en verde) y azucares unidos a las proteínas o a los Lípidos (amarillos). Las primeras son glicoproteínas y las segundas glicolípidos. Todas estas estructuras varían en subtipos diferentes y tienen alto grado de movilidad. Las membranas tienen función de delimitar a la celula, poseen receptores, mantienen las condiciones quimicas de la célula.