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Electrofisiología Clase 2

07 Abr

1.2.1.- Membrana celular.

1.2.2.- Difusión Simple.

1.2.3.- Difusión Facilitada.

1.2.4.- Receptores de membrana.

1.2.5.- Transportes activos.

Membrana Celular

Presenta la membrana poros y conductos para el paso de iones a uno y otro lado de la membrana. Estos poros y conductos se activan o desactivan de acuerdo a gradientes eléctricos con la finalidad de que en las membranas de las células excitables se mantengan un predominio de cargas eléctricas negativas en el interior y un exceso de cargas eléctricas positivas en la superficie exterior.

Difusión Simple

Es el paso de iones o moléculas siguiendo su gradiente de concentración, sin gasto de energía ni sustancia transportadora. Como ejemplo tenemos la entrada masiva de ion sodio cuando se abren los conductos operados por voltaje. El sodio esta en una concentración de 142 en el líquido extracelular, y en el interior de 10 mEq por litro por lo tanto el gradiente de concentración permitirá el ingreso de iones de sodio con una proporción de 14.2 a 1.

Difusión Facilitada

Al igual que la difusión simple se realiza en base de un gradiente de concentración, sin gasto de energía, pero que requiere de una proteína transportadora y en ocasiones de una sustancia catalizadora de la reacción, que promueve la unión de la molécula transportadora y la molécula a transportarse.

Un ejemplo característico de difusión facilitada es el paso de la glucosa a través de las membranas celulares.

Requiere de 3 condiciones para realizarse:

  1. La  concentración de glucosa en el líquido extracelular debe ser de entre 70 y 110 mg% y en el interior de la célula de alrededor de 20 mg% o sea que el gradiente de concentración es de afuera hacia adentro.
  2. Requiere de la presencia obligatoria de insulina, hormona sintetizada en las células beta de los islotes de langerhans del páncreas, encargada de la unión de la glucosa con la sustancia transportadora.
  3. Una buena calidad de sustancia transportadora que acepte a la insulina y su unión con la glucosa. Si esto no se cumple se conoce con el nombre de resistencia a la insulina.

Receptores de membrana

Son moléculas de carácter proteico, situadas en la superficie exterior de la membrana y son capaces de unirse con una sola sustancia o con un pequeño grupo de sustancias de estructura química similar, por tanto son altamente específicos y pueden pasar por delante de ellos un gran número de moléculas que no son capaces de activarlos a menos que cumplan las anteriores condiciones.

El número de receptores no permanece fijo, y es capaz de sufrir grandes variaciones de acuerdo al metabolismo celular.

En ciertas ocasiones el número de receptores puede aumentar cuando la necesidad de la célula es mayor a la provisión de la sustancia  si es escasa. Con esto hay más probabilidades de captar cantidades mínimas de ellas. A esto se conoce con el nombre de up regulation.

Lo contrario también puede suceder. Si una célula no necesita gran cantidad de una sustancia que se encuentra en exceso en el liquido extracelular, disminuye el numero de receptores con lo cual impide la entrada de esa sustancia nociva. A esto se conoce con el nombre de Down regulation.

Un ejemplo característico de esto es lo que les sucede a los adictos a la cocaína. Los cuales a medida que pasa el tiempo de consumo, semanas o meses requieren una mayor dosis del toxico para obtener el mismo efecto placentero que al principio de la adicción, debido a que sus neuronas se defendieron del xenobiótico (sustancia extraña al organismo), disminuyendo sus receptores de superficie.

Transporte Activo

Este mecanismo requiere al igual que la difusión facilitada de una proteína transportadora, pero al contrario de ella no se hace el transporte de mayor a menor concentración sino en contracorriente o sea de menor a mayor concentración (aguas arriba comparando con un rio). Por supuesto esto requiere de gasto de energía que es provisionada por el ATP sintetizado a nivel de las mitocondrias. Esto nos da una idea de porque las células que presentan un mecanismo de transporte activo en sus membranas requieren de mitocondrias productoras de ATP en su citoplasma.

El transporte activo generalmente acopla en la misma molécula transportadora 2 iones. Así, la llamada bomba de sodio potasio es capaz de transportar hacia afuera 3 iones de sodio, en contra corriente y en la misma molécula ingresar 2 iones de potasio también en contra corriente. Como los 2 iones sodio y potasio tienen cargas positivas, 3 salen, 2 entran el resultado es la pérdida neta de una carga positiva de la superficie interior de la membrana, con lo cual contribuye a la negatividad interior.

 

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