transporte biológico a través de la membrana

Tema 2: Transporte biológico a través de la membrana celular.

Contenidos:

1. FUNDAMENTOS FÍSICOS DEL TRANSPORTE BIOLÓGICO
a. Difusión
i. Difusión causada por una diferencia de concentración.
ii. Difusión causada por una diferencia de carga eléctrica.
iii. Difusión causada por una diferencia de presión.

2. TRANSPORTE A TRAVÉS DE MEMBRANAS BIOLÓGICAS
a. Estructura de la membranacelular
b. Difusión a través de la membrana biológica.
i. Difusión simple.
ii. Difusión facilitada
1. Proteínas de canal
2. Proteínas transportadoras
3. Transporte de agua: Ósmosis
c. Transporte activo
i. Primario
ii. Secundario
d. Transporte transepitelial
e. Transporte en vesículas.

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1. FUNDAMENTOS FÍSICOS DELTRANSPORTE BIOLÓGICO

Una partícula en un fluido puede ir de un lugar a otro bien debido a que el fluido se mueva, o bien a causa de su propio movimiento. El primer tipo de movimiento se denomina de arrastre, o movimiento masivo. Así todos los componentes de la sangre se mueven con ella, gracias al bombeo del corazón. La diferencia de presión entre el corazón y los tejidos es lo que causa esemovimiento. Otro ejemplo, el aire entra y sale de los pulmones, de forma masiva, porque en el momento de la inspiración, hay una presión menor dentro de los pulmones que en la atmósfera. Estos movimientos se producen independientemente de las concentraciones o de las presiones parciales de los distintos componentes, por eso decimos que es un movimiento en masa.

El segundo tipo de movimientosupone un movimiento de cada partícula en particular, hasta alcanzar una distribución al azar, recibe el nombre de difusión, y es lo que vamos a tratar sobre todo en este capítulo. Este es un movimiento a nivel microscópico.

Los dos tipos de movimiento pueden coexistir, por poner un ejemplo, cuando un tren se mueve, todos los viajeros se mueven con el tren, pero además cada viajero puede caminardentro del tren. El movimiento del tren dependerá del gasto de energía de la locomotora, pero el del viajero dentro del tren depende del gasto de energía propia del individuo.
a) Difusión
A cualquier temperatura por encima del cero absoluto (0º Kelvin, ó -273º C) las partículas de los fluidos poseen un movimiento irregular, causado por su energía cinética. Sólo en el cero absoluto de temperatura laenergía cinética sería cero, pero por encima de esta temperatura la energía cinética va aumentando, por lo que ese movimiento va siendo más rápido. Este movimiento irregular provoca multitud de colisiones entre esas partículas y es responsable de los fenómenos de difusión.
Las colisiones cambian la dirección de la velocidad de forma aleatoria. La trayectoria es un zig-zag.
Si dejamos que serealice libremente, la sustancia alcanzará el equilibrio. En el equilibrio, el movimiento en zig-zag de sus partículas se realiza con la misma probabilidad en todas direcciones.

Este equilibrio se puede perturbar por:
Una diferencia de concentraciones, esto da lugar a un potencial químico mayor en una zona que en otra.
Una diferencia de carga eléctrica, en el caso de partículas cargadaseléctricamente, o sea iones: esto da lugar a un potencial eléctrico mayor en una zona que en otra.
Una diferencia de presión parcial, en el caso de que sean gases.
En todos esos casos, el movimiento se hace más probable en una dirección que en las otras y el resultado es el fenómeno de transporte o difusión neta. En el equilibrio, la velocidad (vectorial) media es cero, ya que todas las direccionesson equiprobables y por lo tanto se anulan. Fuera del equilibrio, se produce un movimiento neto, desde donde el potencial es mayor hacia donde es menor y la velocidad media es distinta de cero, a este fenómeno le llamamos difusión.

i. Difusión causada por una diferencia de concentración
Inicialmente vamos a considerar el movimiento de partículas como consecuencia de una diferencia de...