martes, 6 de julio de 2010

6. TRANSPORTE ATRAVÉZ DE LA MEMBRANA


5.1 Conceptos de permeabilidad y potencial de membrana

Normalmente hay potenciales eléctricos a través de las membranas en todas las células. De las cuales:
Las células nerviosas y musculares son AUTOEXCITABLES, es decir, son capaces de autogenerar impulsos electroquímicos en sus membranas, y en muchos casos, de transmitir señales a lo largo de las mismas. Cuando el potencial de membrana es generado por la por difusión de diferentes iones (por diferente permeabilidad a la membrana) depende de:
• Polaridad de la carga eléctrica de cada ión.
• Permeabilidad de la membrana para cada ión.
• Concentración de cada uno de los iones en el int-ext celular. Esos iones son: Na+, K+, Cl-
Igual desarrollan potenciales de membrana en membranas de células neuronales, musculares y nervios de conducción.
Igual el gradiente de concentración de cada uno a través de la membrana determina el VOLTAJE del potencial de membrana
La permeabilidad de los canales de Na y K sufren cambios durante la conducción del impulso nervioso. Mientras que los canales de Cl. no cambian, por lo tanto los cambios de permeabilidad para Na y K son importantes para la: TRANSMISIÓN DE LA SEÑAL A LOS NERVIOS.
• Potencial de reposo en la membrana de la célula nerviosa
• De reposo: cuando no están transmitiendo señales = - 90 Mv
Es producido por:
• DIFUSIÓN PASIVA DEL K: a través de un canal proteico = - 94 Mv
• DIFUSIÓN PASIVA DEL Na: a través de canales proteicos pero con menos permeabilidad que el K = + 61 Mv
La combinación de ambos genera un POTENCIAL NETO de – 86 Mv. Donde la bomba de sodio y potasio es:
• BOMBA Na-K: Saca 3 Na+ y mete 2 K = - 90 Mv
El potencial de acción permite transmitir señales nerviosas en las células nerviosas que Son cambios rápidos del potencial de membrana = y que se desplaza a lo largo de la fibra nerviosa.
ETAPAS:
• REPOSO: la membrana está POLARIZADA con – 90 MV
• DESPOLARIZACIÓN: > permeab Na - entra Na a la cel - se positiviza el interior de la celula (porque el potencial de membrana disminuye a -50-70 Mv y se abren canales de Na por VOLTAJE)
• REPOLARIZACION: < k =" sale" ext =" se" adyacentes =" la" nerviosa =" impulso" nervioso =" POT">1 para que la fibra muscular = impulso muscular = UMBRAL se de la propagacion) como un "FACTOR DE SEGURIDAD"

Video:
  • http://www.youtube.com/watch?v=mt013Zm97e8



5.2 Sistema
s de transportes

A) Canales

Son proteínas integrales que permiten el paso de iones a través de la membrana. En general constan de:
1) Un poro que conecta el medio intracelular con el extracelular.
2) Un filtro que permite selectivamente el paso de iones según su signo y en muchos casos es específico para un ión dado (ej., Na+, K+, Ca2+).
3) Un sensor que responde a señales como:
a) cambio de potencial transmembrana (canales operados por potencial)
b) Segundos mensajeros intracelulares como cAMP o Ca2+; y c)
Mediadores extracelulares como el neurotransmisor acetilcolina (canales operados por ligando). Algunos canales poseen más de un sensor. 4) Una o dos compuertas cuyo estado determina si el canal está abierto o cerrado (los canales responsables del potencial de reposo carecen de compuertas).



B) Acarreadores

Acarreadores, son proteínas de membrana que unen al soluto de un lado de la membrana y lo sueltan en el otro.
De acuerdo al modo de transporte se clasifican en: uniporte (GLUT2), simporte (glucosa/Na+) y antiporte o intercambiador (Na+/H+). Poseen partes móviles, pueden acoplarse a fuentes de energía para producir transporte activo.
Tipos de transportadoras:
•Uniport: transporta soluto de un lado a otro
•Simport: Acoplado unidireccional
•Antiport: de intercambio




5.3 Cuantificación del transporte

Para la determinación de la permeabilidad de membrana y el tipo de transporte dividimos la práctica en dos apartados bien diferenciados:
Permeabilidad de membrana:
En esta primera parte estudiamos de los efectos de los tratamientos físicos como la congelación y temperaturas altas (50º y 70º) y los tratamientos químicos como metanol y acetona sobre la permeabilidad de las membranas.
Para poder realizar la práctica primero cortamos con el sacabocados 6 cilindros de remolacha (sin corteza) de 1 centímetro de longitud y 1 centímetro de diámetro, que utilizaremos para medir el efecto de la temperatura sobre sus membranas. Para ello después de haberlos lacado con agua en durante 10-15 minutos, introducimos dos de los 6 cilindros en dos tubos atemperados a 70 y 50º C. Para después de 1 minuto trasladar los 2 cilindros a otros dos tubos con agua destilada (preparados previamente) junto con otro tubo con agua destilada y cilindro que nos servirá de control.
En el segundo de los tratamientos, después de descongelar un cilindro de remolacha colocarlo en un tubo de ensayo con 10 mililitros de agua destilada. Al cabo de 30-45 minutos determinar su absorbancia a 479 nanómetros.
Para saber el efecto de sustancias químicas sobre la permeabilidad de membrana preparamos 2 tubos de ensayo con 5 mililitros de metanol y 5 mililitros de acetona en cada uno de los cuales introdujimos un cilindro de remolacha durante 1 minuto, luego los trasladamos a 2 tubos con 10 mililitros de agua destilada. Transcurrido 45 minutos mediremos su absorbancia también a 479 nanómetros.
Determinación del Q10:
En la segunda parte comprobamos la existencia de transporte pasivo mediante el método del Q10. Para ello utilizaremos cilindros de patata (Solanum tuberosum L.) incubados previamente 24 horas en una solución de sacarosa 0.4 M.
En esta segunda parte comprobaremos si el transporte es pasivo utilizando el método del Q10. El cual hayamos mediante la formula:
(P4 - P3) / P3
Q10=
(P2 - P1) / P1
Para adquirir estos parámetros debemos coger 50 discos de patata incubados previamente 24 horas en una solución de sacarosa 0.4 M, para después secarlos ligeramente y pesarlos, esto será el valor de P1. A continuación separarlos en 2 grupos de 25 discos.
Primero secamos y pesamos los discos del grupo a 25º C (P1), luego los introducimos en un baño con agua destilada a 25º C durante 30 minutos, después de los cuales lo volvimos a secar y pesar (P2). Repetimos el proceso pero ahora secando y pesando los cilindros del grupo a 35º C (P3), previamente a introducirlos en un baño con agua destilada a 35º C y después de 30 minutos los volvimos a secar y pesar (P4).


REFERENCIAS

• http://www.biologia.edu.ar/celulamit/transpor.htm
• http://fcm.uncu.edu.ar/medicina/area/fisica/apuntes/03%20Transporte%20pasivo%20y%20activo.pdf

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