Transporte a través de la membrana

Transporte a través de la membrana
Tenemos una membrana permeable a agua y a ciertos iones solubles como el sodio y el cloruro, pero que no es permeable a macromoléculas como proteínas en una condición particular, es decir proteínas en condiciones a pH intracelular, el cual es levemente básico (7,2-7,4). Este pH determina que la mayor parte de los grupos funcionales de los aminoácidos y lasproteínas tengan una carga negativa. Otros ejemplos de macromoléculas con carga negativa son los ácidos nucleicos, el ADN y el ARN. Todo esto determina que haya una acumulación de cargas negativas no permeables dentro de la célula.

Tenemos una membrana semipermeable, a un lado hay macromoléculas negativas impermeables y al otro lado pequeños iones difusibles, básicamente iones inorgánicos comoCa+2, Na+, K+, Cl-, Mg (ejemplo de ion orgánico: acetato).Por lo tanto, necesariamente habrá una acumulación de cargas y masa negativa dentro de la célula. Si comparamos el contenido de proteína en el medio intracelular con el extracelular, en este último encontramos una concentración muy baja, por lo tanto se generara una presión osmótica con la consecuente disipación de un potencial osmótico.(¿Qué es la osmosis? movimiento neto de agua a través de una membrana semipermeable).
Por lo tanto por osmolaridad habrá un movimiento de agua con un flujo neto desde el medio extracelular hacia el intracelular. La osmolaridad intracelular es alta, aproximadamente de 300-350 milimolar.
(¿Qué es la osmolaridad?) Es una unidad de concentración así como la molaridad o la molalidad. Se define como:Número de partículas osmóticamente activas
Kilogramo de solución
Partículas osmóticamente activas: Son aquellas que NO son permeables a la membrana y que por ende inducen osmosis. Si el canal por el cual se mueven los iones está cerrado, entonces las partículas que se mueve por ese canal también son osmóticamente activas.
La osmolaridad efectiva esta multiplicada por un factor (coeficiente dereflexión), y la magnitud de este factor se encuentra acotada entre 0 y 1.
0 < R < 1
Todas las partículas son potencialmente osmóticamente activas y quien da cuenta de esto es el coeficiente de reflexión. La osmolaridad de una sustancia esta corregida por este factor.

Una molécula que tiene coeficiente de reflexión 0 no es una molécula osmóticamente activa, por tanto esta partícula es:* libremente difusible a través de la membrana y
* su osmolaridad es 0

Por otro lado, si el coeficiente de reflexión es 1, la partícula es 100% osmóticamente activa.

* Si conocemos la densidad de la solución:
Molaridad= Osmolaridad · R
La osmolaridad es una propiedad coligativa (intrínseca) de la solución completa, no da cuenta de laidentidad química de las partículas. En cambio, el coeficiente de reflexión define la osmolaridad para una especie química particular.
Si se está en presencia de partículas osmóticamente activas, como se dijo anteriormente, existirá un flujo de agua (situación de los vasos). En la célula esto puede determinar que se reviente, es por eso que ellas regulan su volumen intentando mantenerlorelativamente constante, según se encuentre en un medio hipotónico o hipertónico. Las células tienen mecanismos de “defensa” ante la osmolaridad, ya que pueden sufrir daños, como la citólisis o crenación. En estos casos, como la célula es una unidad de volumen, si la concentración de agua cambia, las concentraciones de todas las especies también varían, alterando la homeostasis de la célula debido a lamodificación de la funcionalidad de las enzimas, las cuales requieren una concentración muy regulada de sustratos, inhibidores y de fuerza iónica (que es la cantidad total de iones disueltos). Una pequeña variación, por ejemplo en la fuerza iónica puede determinar el cambio de funcionalidad de la enzima y que la célula entre en un estado de heterostacia. Si ésta no es capaz de regular su volumen...