Barreras Biológicas

Universidad Autónoma de Baja California
FACULTAD DE MEDICINA
CAMPUS MEXICALI


“Las Barreras Biológicas”
Biofísica Funcional


El hombre está conformado por una serie de compartimientos, estos se encuentran separados por barreras, las cuales pueden ser divididas en dos grupos:
1. La membrana celular
2. Las barras epiteliales o endoteliales
La membrana celular:
Limita elcompartimiento intracelular. Este compartimiento es discontinuo, formado por el interior de todas las células del organismo. La estructura de la membrana celular está formada por una bicapa lipídica. Los principales lípidos que la conforman son: fosfolípidos, colesterol, y glicolípidos.
Los fosfolípidos están formados por una “cabeza” que es un ácido fosfórico, eléctricamente cargada y polar, y dos “colas”hidrocarbonadas que son ácidos grasos. Por lo tanto, su cabeza es hidrofílica y sus colas hidrófobas. Están organizadas en una bicapa de tal manera que las colas están en el centro formando un medio hidrófobo, mientras que las cabezas hidrofílicas miran hacia los compartimientos intracelular y extracelular.
Los glicolípidos tienen una cabeza polar que consiste de uno o más azúcares dispuestosasimétricamente. Solo están en el lado externo de la bicapa y sus azucares expuestos al exterior celular.
El colesterol mantiene la estabilidad de las membranas celulares y disminuye la fluidez y permeabilidad de la bicapa.
La bicapa constituye una barrera eficiente para la mayoría de las moléculas que buscan atravesarla. Sólo lo hacen con facilidad los gases, en cierta medida el agua, ymoléculas solubles en lípidos. El resto sólo es permeable a través de estructuras especializadas.
Las proteínas constituyen el segundo componente central de la membrana. Son divididas en extrínsecas e intrínsecas. Las proteínas sirven como receptores, sistemas enzimáticos, transportadores, canales, etc.



Mecanismos de pasaje de sustancias a través de la membrana celular.
Transporte pasivo
Esel pasaje de moléculas a través de la membrana debido a la existencia de una diferencia de concentración de dichas moléculas entre ambos lados de la membrana. Existirá un flujo neto desde el medio más concentrado hacia el menos concentrado.
Difusión simple
Éste fenómeno puede ser atribuido a la agitación térmica, sin embargo, cuando se aplica al pasaje de una especie por la membrana, elmecanismo molecular es menos simple y va a depender de la especie considerada.
El pasaje por difusión es linealmente proporcional a la diferencia de concentración. Sin embargo cabe recalcar que el mecanismo de difusión también tienen lugar ante la existencia de dos flujos unidireccionales que dan por resultado un flujo neto nulo.
Difusión facilitada
En principio la molécula considerada es pocopermeable o impermeable a la bicapa lipídica, sin embargo, existe en la membrana otra estructura que facilita su pasaje: canales o transportadores.
Difusión facilitada a través de canales proteicos
Es especialmente utilizado por pequeños electrolitos, y el agua en ciertos casos. El hecho de que la cabeza de los fosfolípidos de la bicapa lipídica esté eléctricamente cargada hace que esta represente unabarrera muy eficaz para el pasaje de iones. Los canales son estructuras proteicas que atraviesan la membrana. Existen distintos tipos de canales y las probabilidades de encontrarlos abiertos o cerrados depende de varios factores:
Canales voltaje dependientes: cambian su probabilidad de permanecer abiertos en respuesta a cambios en el potencial de membrana.
Canales sensibles a presión:responden ante estímulo mecánico
Canales ligando dependientes: dependen de la unión de una molécula específica.
Un canal abierto deja pasar entre 106 y 108 iones por segundo.
Los iones se mueven a través de los canales obedeciendo a dos tipos de gradiente: eléctrico y químico.
Se hallan presentes en todas las membranas celulares y presentan características particulares en cada caso.

Difusión...