Transporte a través de membranas

Centro Regional de Profesores del Litoral
Departamento de Biología
Año Lectivo 2011
BIOFÍSICA
Producción: Prof: Lourdes Barboza

UNIDAD I TRANSPORTE A TRAVÉS DE LAS MEMBRANAS

CONCEPTO DE TERMODINÁMICA:

La termodinámica se ocupa de la energía y sus transformaciones en los sistemas desde un punto de vista macroscópico. Sus leyes son restricciones generales que la naturaleza impone entodas esas transformaciones. (Abbott y Vanness, 1)
La termodinámica es una teoría de una gran generalidad, aplicable a sistemas de estructura muy elaborada con todas las formas de propiedades mecánicas, eléctricas y térmicas complejas. Puesto que la termodinámica se focaliza en las propiedades térmicas, es conveniente idealizar y simplificar las propiedades mecánicas y eléctricas de los sistemasque estudiaremos... En nuestro estudio de la termodinámica idealizaremos nuestros sistemas para que sus propiedades mecánicas y eléctricas sean lo más triviales posibles. Cuando el contenido esencial de la termodinámica haya sido desarrollado, será una cuestión simple extender el análisis a sistemas con estructuras mecánicas y eléctricas relativamente complejas. La cuestión esencial es señalarque las restricciones en los tipos de sistemas considerados no son limitaciones básicas sobre la generalidad de la teoría termodinámica, y sólo se adoptan meramente para la simplificación expositiva. Restringiremos (temporalmente) nuestra atención a sistemas simples, definidos como sistemas que son macroscópicamente homogéneos, isotrópicos, y desprovistos de carga eléctrica, que son losuficientemente grandes para que los efectos de frontera puedan ser ignorados, y que no se encuentran bajo la acción de campos eléctricos, magnéticos o gravitacionales. (Callen, 9)

Los seres vivos y los intercambios de materia y energía (CURTIS-BARNES)

1. Los seres vivos son sistemas abiertos, es decir, intercambian materia y energía con su ambiente en forma permanente.
2. Las variables internas de losorganismos pueden alcanzar estados de equilibrio con el entorno o estados estacionarios. Ambos son estables en el tiempo, pero los estados estacionarios están alejados del equilibrio y se disipan si se agota la fuente de energía que los mantiene.
3. Una forma de medir los intercambios entre los sistemas y su medio es a través de magnitudes denominadas flujos, que dan cuenta de la cantidad demateria o energía transportada por unidad de área y por unidad de tiempo.
4. Todo flujo es impulsado por una fuerza. Esta fuerza, que se puede expresar en términos de gradiente de potencial, determina la magnitud, la dirección y el sentido del flujo. Los flujos tienden a disipar los gradientes que los producen.
5. En los procesos de transporte de sustancias a través de membranas biológicas, lafuerza impulsora es el gradiente de potencial químico. En el caso particular de especies químicas que poseen carga eléctrica, la fuerza impulsora es el gradiente de potencial electroquímico.
6. El transporte pasivo de sustancias químicas es impulsado por un gradiente de potencial (químico o electroquímico) y se produce en forma espontánea desde zonas donde el potencial es mayor hacia zonas donde esmenor. El transporte activo, en cambio, requiere un aporte externo de energía y se produce en sentido opuesto.
CONCEPTO DE GRADIENTE:
• Tasa de aumento o disminución de un fenómeno mensurable como la temperatura o la presión.
• Representación visual de la tasa de cambio de un fenómeno mensurable: curva
• Variación sistémica de la concentración de una sustancia que influye en elcomportamiento de una célula
ENERGÍA POTENCIAL
Se dice que un objeto tiene energía cuando está en movimiento, pero también puede tener energía potencial, que es la energía asociada con la posición del objeto.
ENERGÍA POTENCIAL es la energía contenida en un cuerpo, por ejemplo: la energía humana, la del agua, del vapor, etc.
Energía Potencial, ejemplo: un pesado ladrillo sostenido en alto tiene...