3 mecanismos de transporte

Transporte de solutos y agua  

Curso ME 2012
Fisiología Humana
Dra.  Adriana Suárez , MSc.  

Temas de la clase
• Guía estudio:  objetivo, lecturas, laboratorio, ATP
• Importancia
• La membrana celular, compartimentalización, 
semipermeabilidad
• Clasificación de mecanismos de transporte
• Difusión simple
• Difusión facilitada
• Transporte activo:  primario, secundario

Guía de estudioObjetivo:    Resolver  problemas  de  transporte  en  los 
organismos  vivientes  que  incluyan:  conceptos  de 
difusión  simple y  facilitada,  ósmosis, transporte  activo: 
primario,  secundario y terciario, así como los sistemas 
de  transporte  masivo:  endocitosis,  exocitosis  y  arrastre 
por solvente.
Lectura:  Capítulo 5:  “Transport of solutes and water” en:  
Boron  W.F.  &  Boulpaep  E.L. (2009).    Medical 
physiology. 2nd ed. Philadelphia:  SAUNDERS. 
Laboratorios:  “Difusión” y “Osmosis y Permeabilidad en 
el eritrocito”.
ATP:  Problemas y casos

Importancia
• ¿Cómo se mantiene el equilibrio osmótico 
entre los compartimientos del LEC y del LIC? 
• ¿Cómo se mantienen las concentración de Na+ 
y K+ intracelular en un estado “estacionario”:  
15 mM y 120 mM respectivamente?
• Cómo se regula la fluidez de las secreciones 
mucosas?
•  Cómo regulan las células su volumen?

Membranas están compuestas por lípidos (fosfolípidos
principalmente) y proteínas y pequeña cantidad de carbohidratos.
Modelo del Mosaico fluido. Espesor 5-8nm. Son semipermeables.

Figure 3-4

Figure 5-4

Transporte pasivo no acoplado  a través de una membrana:   soluto se mueve siguiendo su gradiente electroquímico

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Es pasiva.  Utiliza la energía cinética de 
los movimientos moleculares.
El flujo neto se da a favor de un 
gradiente electroquímico.
Se da hasta llegar al equilibrio donde el 
flujo neto es de cero.
Se da rápidamente en cortas distancias
Se relaciona en forma directa a la 
temperatura
Se relaciona en forma inversa al tamaño 
molecular y a la viscosidad del medioEl soluto  (sin carga, hidrofóbico) puede 
atravesar la bicapa lipídica. La 
membrana es permeable a ese soluto. 

Ley de Fick simplificada (aplica para
partículas sin carga eléctrica):
Jx (mol/cm2 . s) = Px ([X]o ­ [X]i)= 
(cm/s)(mol/cm3) 
Px (coeficiente de permeabilidad de X) incluye:
1. Coeficiente de partición: liposolubilidad
del soluto
2. Coeficiente de difusión del soluto (D):
tamañomolecular (r),
temperatura (T), energía térmica de
la molécula, viscosidad del medio ()
3. Grosor y área de la membrana

Transporte mediado
• Proteínas integrales de membrana median y regulan 
transporte de solutos polares (no liposolubles): poros, 
canales, acarreadores ó transportadores, bombas.
• 1/6 parte de los genes del genoma humano codifican 
para proteínas acarreadoras ó transportadoras.
•Puede ser pasivo (difusión facilitada) o activo 
(primario, secundario).

Transporte pasivo a través de proteínas integrales de
membrana: poros, canales iónicos, acarreadores
Poros: Siempre están abiertos.
Canales: Alternan entre un estado cerrado, abierto e
inactivo. Tienen compuertas (gating). Selectividad para
iones es variable.
Acarreadores: “Compuertas nunca abiertas al mismo
tiempo”.Transportan solutos como la glucosa y la urea
(difusión facilitada). Sustancia transportada queda
“ocluida” en algún momento dentro del acarreador.
Transporte se da a favor de gradiente electroquímico

Poros

Ejemplos:
1. Porinas: en bacterias gram
negativas y en membrana externa
de mitocondria.
2. Perforinas: liberadas por
linfocitos T citotóxicos. Se
insertan en membrana de la célula
blanco.
3.Complejo de poros nucleares: en
la membrana nuclear. Formados
por hasta 30 diferentes proteinas.
4. Aquaporinas: En membranas
celulares de diferentes tipos de
células.

Acuaporinas
• Permeabilidad de  las membranas al agua depende de la 
densidad de acuaporinas.
• Hay 11 diferentes descritas (2002)
• Hay acuaporinas constitutivas (AQP1,AQP3, AQP4) y 
reguladas (AQP2, túbulo colector, ADH).
•...