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![TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO
• Bomba de 3Na+/2K+ ATPasa:
– Su inhibición (> [Na+] en el LIC) por glucósidos
cardiacos aumenta la fuerza contráctil del
corazón.
• Bomba de Ca++ ATPasa: mantiene baja la [Ca] en el
LIC (10 -7 M).
• Bomba de H+/K+ ATPasa: bombea [H+] del LIC a la
luz del estómago.
– Su inhibición reduce la [H+]
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ENZIMAS: CLASE 2 transporte de Menbrana
El documento describe los diferentes mecanismos de transporte de moléculas a través de la membrana plasmática, incluyendo el transporte pasivo por difusión simple y facilitada, y el transporte activo mediado por bombas iónicas y proteínas transportadoras. Se explican los sistemas de transporte de glucosa SGLT y GLUT, las bombas iónicas como la bomba Na+/K+ ATPasa, y los ionóforos como la nigericina y la valinomicina que facilitan el movimiento de iones a través de las membranas.
En este documento
Desarrollado con IA
El transporte de moléculas en la célula, incluyendo sistemas de proteínas transportadoras y señalización celular.
Transporte pasivo y activo de moléculas pequeñas como glucosa, incluyendo bombas específicas y mecanismos de cotransporte.
Ionóforos que facilitan el movimiento de iones a través de membranas, incluyendo tipos y mecanismos.
Transporte de glucosa a través de transportadores SGLT y GLUT, sus mecanismos y funciones.
La señalización celular, mecanismos de reacción en cascada y papel de hormonas y proteínas G.
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- 3. Composición y estructurade las Membranas Biológicas La célula está rodeada por una membrana denomina da Membrana plasmática La membrana delimita el territorio de la célula y controla el contenido químico de la célula. digitalizado por melilds 3
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- 8. DIFUSION SIMPLE Dos compuestospequeños y apolares como el O2 y CO2 se mueven por difusión simple Otros compuestos hidrofóbicos (liposolubles) de mayor tamaño como Acidos grasos y estroides se mueven tambien a traves de las bicapas lipidicas por difusion simple Moleculas polares sin carga, muy pequeñas como la : Urea,etanol,H2O pueden atravezar pero en manor grado y más lentamente que las moléculas apolares. Los iones y moléculas polares mas grandes pueden difundir pero son rechazadas debido a su naturaleza hidrofílica digitalizado por melilds 8
- 9. MOSAICO FLUIDO Los ionesy moléculas polares mas grandes ingresan a la célula ó egresan de ella según sus respectivas gradientes a través de proteínas de la membrana llamadas proteínas transportadoras (delimitan el espacio hidrofílico para que pase la molécula) Esta difusión facilita da utiliza los canales y los carriers ó permeasas. digitalizado por melilds 9
- 10. DIFUSION FACILITADA PORCANALES IONICOS Los canales son proteínas que ofrecen un canal hidrofílico para el pasaje de iones. Algunos canales están permanentemente abiertos. Otros presentan compuertas cuyo cierre ó apretura están regulados por algún tipo de señal. digitalizado por melilds 10
- 11. Los carrier opermeasas son proteínas donde encajan un determinado tipo de soluto, el cual produce un cambio conformacional al pasar al lado opuesto de la membrana, donde es liberado retornan do el carrier a su conformación original En la membrana celular existen carriers para transportar; glucosa, aa, dipeptidos y otras moléculas polares. digitalizado por melilds 11
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- 25. TIPOS DE ATPasas •Tipo E-ATPasas:son transportadores de superficie celular que hidrolizan trifosfatos de nucleosidos.Es dependiente del Ca++,Mg++ • Tipo F-ATPasas:función en la translocacion de H en la mitocondria durante la fosforilacion • Tipo P-ATPasas: ubicadas en la menbrana plasmatica y participan en el transporte de H K+ , Na Ca Cu Mg.Se agrupan en 5 clases.P1-P5 y subclases • ATPasas de tipo V se encuentran en las vesiculas de acidos y lisosomas y tiene homologia con las ATPasas de tipo F digitalizado por melilds 25
- 26. Bombas en elplasmalema H+ ATPasa (tipo P) • Cuando el protón se une a una proteína se da una fosforilacion y se cambia la conformación de la proteína, lo cual provoca el transporte de H+. • La energía se obtiene en este caso del ATP, que proviene mayoritariamente de la respiración mitocondrial. • La energía metabolica se acumula en forma de asimetría en la concentración de H+ y especialmente como diferencia de potencia eléctrico entre el citoplasma y el exterior o fuerza H+ y especialmente como diferencia de potencial eléctrico entre el citoplasma y el exterior o fuerza H+ motriz. Es una bomba electrogénica que contribuye a energetizar la membrana o el potencial de membrana. digitalizado por melilds 26
- 27. Bombas en elplasmalema Ca2+ h+ ATPasa (tipo P) • Se trata de una bomba que saca Ca2+ del citoplasma al tiempo que incorpora H+ en un proceso igualmente dependiente de ATP. • Menos electrogénica que la anterior. • Su función es evacuar Ca2+ del citoplasma para mantener su concentración en torno a 0.1 uM digitalizado por melilds 27
- 28. La familia detransportadores ABC digitalizado por melilds 28
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- 31. TRANSPORTE DE MOLECULAS PEQUEÑAS TRANSPORTEPASIVO • El movimiento es a favor de un gradiente de concentración. • No supone gasto de energía. 1. Difusión simple: De este modo atraviesan: Moléculas no polares. Gases (CO2 y O2) Hormonas esteroideas y tiroideas Pequeñas moléculas polares como: agua, etanol, glicerol y urea. 1. Difusión facilitada: De este modo atraviesan : – Moléculas polares grandes – Iones Se produce mediante: – Proteínas transportadoras o permeasas. – Proteínas canal o canales ionicos TRANSPORTE ACTIVO • El movimiento es en contra de un gradiente de concentración. • Supone gasto de energía. 1. Bomba de Na+/K+: Gasta una molécula de ATP en: – Expulsar de la célula 3 iones Na+ e introducir 2 iones K+, ambos en contra de su gradiente de concentración. – Contribuye a controlar la presión osmótica y el potencial de membrana. 2. Sistemas de cotransporte: Proteínas de transmembrana que transportan moléculas en contra de su gradiente de concentración. – Utilizan la energía potencial almacenada en el gradiente de Na+ existente entre un lado y otro de la membrana creado por la bomba de Na+/K+. – Puede ser en el mismo o en distinto sentido. digitalizado por melilds 31
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- 33. TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO •Bomba de 3Na+/2K+ ATPasa: – Su inhibición (> [Na+] en el LIC) por glucósidos cardiacos aumenta la fuerza contráctil del corazón. • Bomba de Ca++ ATPasa: mantiene baja la [Ca] en el LIC (10 -7 M). • Bomba de H+/K+ ATPasa: bombea [H+] del LIC a la luz del estómago. – Su inhibición reduce la [H+] digitalizado por melilds 33
- 34. • Se encuentraen todo tipo de célula • Es una proteina integral (transmembranaria) • Transporta corriente, es electrogénica • En reposo contribuye a 45% de nuestros gastos energéticos • Es responsable de las concentraciones intra y extra celulares de Na+ y K+ Bomba de Na+/K+ ATPasa digitalizado por melilds 34
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- 39. BOMBA DE H+/K+ATPASA: SECRECIÓN DE JUGO GÁSTRICO POR LAS CÉLULAS PARIETALES Se necesitan 4 componentes proteínicos para generar HCL • Una proteína antiport de CL- y -HCO3 • Una proteína de canal de CL- • Una proteína de canal de K+ • Una ATPasa de H+/K+ H+ K+ -ATPasa digitalizado por melilds 39
- 40. Transporte activo secundario •COTRANSPORTE (glu, aa) 3 Na+ glu glu 2K+ digitalizado por melilds 40
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- 42. ABSORCIÓN DE GLUCOSAATRAVES DEL INTESTINO • El Na y glucosa por simport hacia debajo de gradiente de concentración a través del portador. • El Na y glucosa por mecanismo simport • La glucosa es transportada por difusión facilitada a través de la membrana basal. digitalizado por melilds 42
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- 44. MECANISMO ANIONICO “ANTIPORT”PASIVO PARA EL MOVIMIENTO DEL CL- Y HCO3 A TRAVÉS DE LA MEMBRANA ERITROCITA digitalizado por melilds 44
- 45. TRANSPORTE DE MOLECULASPEQUEÑAS TRANSPORTE PASIVO TRANSPORTE ACTIVO .El movimiento es a favor de su gradiente .El movimiento es contra su gradiente de concen de concentración tracion .No supone gasto de energía .Supone gasto de energia DIFUSION SIMPLE: atraviesan Bomba de Na+ /K+ Moléculas no polares - Gasta una molecula de ATP en Gases (CO2.O2) expulsar 3 iones de Na+ e introducir 2 iones Hormonas esteroideas y tiroideas de K+ , ambos en contra de su gradiente de concen Pequeñas moleculares polares como tracion H2O,etanol.glicerol.urea - Contribuye a controlar la presión osmótica y el DIFUSION FACILITADA;atraviezan potencial de menbrana .Moléculas polares grandes SISTEMAS DE COTRANSPORTE .Iones Proteinas de transmenbrana que transportan Se produce mediante moleculas en contra de su gradiente de concen Proteinas transportadoras ó permeasas tracion .Proteinas canal ó canal ionico Utiliza la energia potencial almacenada en el en el gradiente de Na+ existente entre un lado y otro de la menbrana creado por la bomba Na+/Kdigitalizado por melilds 45
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- 50. IONOFOROS • Ciertos antibióticosde origen bacteriano facilitan el movimiento de iones inorgánicos monovalentes y divalentes a través de las menbranas biológicas sintéticas CLASIFICACION: Ionóforos transportadores móviles Ionóforos que forman un canal Caracteristica: Los iones son translocados mediante un mecanismo de transporte facilitado pasivo digitalizado por melilds 50
- 51. IONOFOROS PRINCIPALES COMPUESTO PRINCIPALESACCION CATIONES TRANSPORTADOS VALINOMICINA K + Rb+ “ Unipor” electrogénico NONACTINA NH4 + K+ “ Unipor” electrogénico A23187 Ca ++ /2 H+ “Antipor” electroneutro NIGERICINA Ca++ /H+ “Antipor” electroneutro MONENSINA Na + /H+ “Antipor” electroneutro GRAMICIDINA H+ , Na+ , K+ , Rb+ Forma canales ALAMETICINA K + ,Rb+ Forma canales digitalizado por melilds 51
- 52. NIGERICINA • Funciona El grupocarboxilo al disociarse ,capta un ion positivo ( K+ ) y formar una molécula neutra ,transportando el K+ al otro lado de la menbrana,funcio nando como un antiporter al intercambiar un ion K+ por un ion H+ Por lo tanto el mecanismo es electricamente neutro digitalizado por melilds 52
- 53. VALINOMICINA Transporta K+ medianteun mecanismo electrogenico simple y al transportar un K+ cargado positivamente a traves de la menbrana puede conducir a una separacion de cargas a traves de la menbrana digitalizado por melilds 53
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- 55. TRANSPORTE DE LAGLUCOSA A TRAVES DE LA MENBRANA La glucosa es el principal sustrato energético de la célula. ¿Como se transporta la glucosa? requiere una proteina transportadora en la menbrana celular Se conocen dos sistemas de transporte: 1.- SGLT (sodium-glucose transporters) 2.- GLUT glucose transpoters digitalizado por melilds 55
- 56. • TRANSPORTADORES DEGLUCOSA SGLT y GLUT • digitalizado por melilds 56
- 57. TRANSPORTADORES SGLT • Sonproteinas que efectuan un transporte acopla do,en el que ingresan conjuntamente a la célula sodio y glucosa-o-galactosa-en algunas casos. • Se aprovecha el ingreso de Na+a favor del gradien te electroquímico entre el exterior y el interior de la célula para transportar la glucosa en contra de su gradiente químico. • Se han identificado tres transportadores SGLT: • SGLT 1,SGLT 2 y SGLT 3 digitalizado por melilds 57
- 58. Son proteinas queefectuan un transporte acoplado en el que ingresan conjuntamente a la celula Na y Glucosa. Se.localizan en la menbrana luminal de las celulas epiteliales encargadas de la absorcion (intestino delgado) y reabsorcion (tubulo contorneado proximal digitalizado por melilds 58
- 59. SGLTs SGLT-1 -Intestino delgadoy nefrona S3 proximal -codificado en el cromo 22 -ALTA AFINIDAD POR Glucosa (Km bajo) -ingresa 2 Na + 1 Gluc SGLT-2 -Nefrona S1 y S2 ( no intestino) reabsorbe 90% de la glucosa filtrada -codificada en el cromo 16.Presenta 50% de homologia con SGLT-1 -transporta 1 molecula de Glucosa por 1 de Na+ SGLT-3 -No hay referencia en humano solo en cerdos -codificada en crom 22 -transporta 1 Na+ + 2 Glu digitalizado por melilds 59
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- 61. TRANSPORTADORES DE GLUCOSA ISOFORMASNUMERO KM MONOSACARIDOS LOCALIZACION FUNCION DE AA Mm QUE TRANSPORTA EN LOS TEJIDOS SGLT 1 664 0.3 Glucosa,galactosa Intestino delgado Absorcion y re Nefrona proxima absorcion Gluc SGLT 2 672 7.5 Glucosa,galactosa Nefrona proxima Absorcion y re absorcion Gluc SGLT 3 674 7.5 Glucosa,galactosa Sin determinar Absorcion y re absorcion Glu. digitalizado por melilds 61
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- 63. MODELO PARA ELCOTRANSPORTE DE Na-GLUCOSA digitalizado por melilds 63
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- 66. TRANSPORTE FACILITADO GLUT1 Es una proteina de 664 aminoacidos codificado por un gen que se localiza en el cromosoma 22 digitalizado por melilds 66
- 67. GLUTs Glut 1: (Kmpara la glucosa bajo se ha encontrado en el cerebro ,eritrocitos, endotelio,retina (reabsorcion) y barrera hematoencefa lica y placenta.Permite el ingreso basal de glucosa.Transporta además galactosa Glut 2: (km alto) es el transportador de glucosa enhigado,riñon,in testino y en celulas beta del pancreas facilitan el ingreso de glucosa como respuesta a la hiperglicemia.Muy sensible a los cambios de glicemia. Glut 3 (km, bajo) mayor expresion en SNC,se ven en placenta,ri ñón,corazon en cerebro,trabaja en secuencia con el Glut 1 digitalizado por melilds 67
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- 69. • GLUT 4:Es la isoforma dependiente de insulina,presente en el músculo y en las células adiposas,permanece almacena da en vesículas,la insulina aumenta el número de transporta dores en la menbrana plasmatica. • GLUT 5: Se encuentra en el intestino delgado,espermatozoi des,riñón ,células de la microglia.Transporta fructosa digitalizado por melilds 69
- 70. Las vesículas estánsometidas a un ciclo continuo de exocitosis -endocitosis. En ausencia de un estimulo apropiado, la mayor parte del GLUT (90%) permanece almacedo en vesículas intracelulares localizadas en el citoplasma digitalizado por melilds 70
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- 74. GLUT 6 GLUT 7 GLUT8 GLUT9 GLUT 10 GLUT 11 GLUT 12 GLUT 13 digitalizado por melilds 74
- 75. Hormonas receptores ysegundos mensajeros digitalizado por melilds 75
- 76. MOLECULAS DE SEÑALIZACION INTRACELULAR ProteinaG heterotriméricas GTP-asas Nucleótidos cíclicos (cAMP,cGMP) Ca2+ Derivados inositoles: fosfatidil inositol trifosfato diacil glicerol inositol trifosfato Proteinas quinasas y fosfatasas digitalizado por melilds 76
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- 89. REACCION EN CASCADA •1.-Union de hormona-receptor • 2.-Activacion de la Proteina G • 3.-Activacion de la Adenil ciclasa • 4.-Formacion de cAMP • 5.-Activacion de Proteinkinasa A • 6.-Cascada de fosforilaciones • 7.-Activacion de la enzima reguladora • 8.Efectos Metabólicos digitalizado por melilds 89
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- 94. El receptor deinsulina actua como una quinasa que fosforila residuos de tirosina del propio receptor y de otras proteinas En ausencia de Insulina la tirosina quinasa permanecedesconec tada El receptor activado fos forilasustra tos e induce todos los efectos de la insulina digitalizado por melilds 94
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- 105. Retina,riñon (re<absorcion) ybarreras hematoencefalicas y placenta.Permite el ingreso basal de glucosa:transporta ademas galactosa SGLT-1 digitalizado por melilds 105
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