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1 .Definiciones:
- Canal:complejoproteicotransmembranaquepermitealosionesinorgánicos oaotrasmoléculaspequeñasdifundirsepasivamenteatravésdelabicapa lipídica.
- Gradienteelectroquímico:influenciacombinadadeladiferenciade concentracióndeuniónaunladoyaotrodelamembranayladiferenciade cargaeléctricaatravésdeestamembrana.Losionesolasmoléculascargadas eléctricamentesólopuedendesplazarsedeformapasivaatravésdela membrana,afavordegradienteelectroquímico.
- Proteínatransportadorademembrana:proteínademembranaquemediael pasodesolutosatravésdeunamembranaquesufrecambios conformacionales.Lasdosclasesprincipalessonlostransportadores (permeasas)yelcanaliónico.
- Transporteactivo:desplazamientodeunamoléculaatravésdeunamembrana odeotrabarrera,impulsadoporunaformadeenergíadiferentedela almacenadaenelgradienteelectroquímicodelamoléculatransportadora.
- Transportepasivo:transportedeunsolutoatravésdeunamembranaafavor desugradientedeconcentraciónodesugradienteelectroquímico,utilizando únicamentelaenergíaalmacenadaenelgradiente.
- Bombadecalcio:proteínadetransportesituadaenlamembranadelretículo sarcoplasmáticodelascélulasmusculares.BombeaCa 2 + desdeelcitoplasma haciaelretículosarcoplasmáticoutilizandolaenergíadehidrólisisdelATP.
- BombadeNa+/K+:proteínatransportadorademembranaqueseencuentraen lamembranaplasmáticadelamayoríadelascélulasanimalesybombeasodio haciaelexteriordelacélulaypotasiohaciaelinterior,utilizandolaenergía derivadadelahidrólisisdelATP.
- BombadetipoF:formanintermediariosdefosfoproteínasytransportansolo H
- .Estánpresentesenlamembranaplasmáticadebacterias. LaconocemostambiénporATP-sintetasa,queesuncomplejoenzimático situadoenlamembranainternadelamitocondriaylamembranatilacoidaldel cloroplasto,quecatalizalaformacióndeATPapartirdeADPyfosfato inorgánico(Pi)durantelafosforilaciónoxidativaylafotosíntesis, respectivamente.
- BombadetipoP:intervieneneneltransportedeprotones(H
- ),Na + ,K + yCa 2 + y seencuentranenlasmembranasplasmáticasdevegetalesybacterias.Enlas eucariotasactúancomobombasdeNa+ /K+.
- Osmolaridad:concentracióntotaldesustanciasenunadisoluciónmedidaen osmoles/litro.
- Permeasadelactosa:proteínademembranaqueseunealactosayla transportaatravésdelamembrana,sufriendounaseriedecambios conformacionalesyencontradegradiente.
- TransportadorABC:proteínasdemembranaqueutilizanlaenergíadela hidrólisisdelATPparallevaracabodiferentesfuncionescomoeltransportede sustrato,latranslocacióndelARNylareparacióndelADN.
- Acuaporina:proteínatransmembranaformadaporunahazdeseishélicesα encargadasdetransportarelaguaatravésdeloscompartimentoscelulares.
- Canalcatiónicoreguladoporvoltaje:tipodecanaliónicoqueseencuentraen lamembranaplasmáticadelascélulasexcitablesyqueseabreanteuncambio enelpotencialdemembranaquesupereelumbral.
- Canaldefugadepotasio:canaldetransportedeionesK
- delamembrana plasmáticadecélulasanimalesquesemantieneabiertoinclusocuandola célulaestáenreposo. 2 .A)Falso.Lamembranaplasmáticaessemipermeableyaquepuedepasarelagua consumafacilidad. B)Falso.Lasproteínasdecanalformanunporoquepermiteelpasodelsolutosin unirseaél. C)Verdadero(encasodelascélulasanimales)Lascélulascontienenunasolución concentradademuchasmoléculasquefavorecenelingresoosmóticodeagua.A menosquelosionesseanexpulsadosdeformacontinuamediantesistemasde bombeoquemantenganunequilibrioosmótico,lascélulasfinalmenteestallarían. D)Verdadero.Lasproteínastransportadorasdebenunirsealsolutoysufriruna seriedecambiosconformacionales,mientrasquelasproteínascanal interaccionanmásdébilmenteyseabrenconmayorrapidez. E)Falso.Siuncotransportadorunidireccionalsoloexportamoléculas,aunquese inviertasuorientaciónenlamembrana,nofuncionarácomobidireccional,yaque transportarálasmoléculashaciaelinteriordelacélula,nohaciaambosladosdela misma. F)Verdadero.Alestarocupadoslossitiosdeunióndeltransportador,nopuede seguirfuncionandoaaltasconcentraciones,yaquesinosepuedeunir,nopuede funcionar.Porotraparte,loscanalesiónicosnosesaturaránporquetienenla necesidaddeunirsealiónquepasoporellos. G)Verdadero.LaestimulacióndelacélulamusculardeterminaqueelCa 2 + fluye desdeelretículosarcoplasmáticohaciaelcitosol,loquepermitelacontracción celular;durantelarecuperacióndelacontracciónlabombadeCa 2 + hacequeel
ElATPseutilizaparaquevuelvaasalirelNa
mediantelabombadesodio-potasio.
7 .Haytrestiposdetransporteactivo:
- Transportadoresactivos:acoplaneltransporte,encontradegradientedeun soluto,altransporteafavordegradientedeotro(soluto).
- BombasimpulsadasporATP:acoplaneltransporteencontradegradienteala hidrólisisdelATP.
- Bombasimpulsadasporlaluz:acoplaneltransporteencontradegradientea ladeenergíaluminosa.
8 .Lostransportadoresiónicosestánrelacionadosentresícomoconsecuencia
desuactividad.Porejemplo,lascélulaspuedenelevarsupHintracelular,
cuandosehanacidificadoenexceso,intercambiandosodioexternopor
protonesinternos,utilizandoelantiportadorNa+/H+.Elcambioenla
concentracióninternadesodioescorregidoutilizandodichabomba.A.
¿Puedenestosdostransportadores,actuandoconjuntamente,normalizarla
concentraciónintracelulartantodeprotonescomodesodio?.B.¿Puede
provocarlaacciónconjuntadeestasdosbombasdesequilibriosenla
concentracióndepotasiooenelpotencialdemembrana?
A)Si,siquepueden.PorqueelantiportadordeNa
/H
acoplaeltransportedeNa
haciadentrodelacélulaconlaexportacióndehidrógenoydeestaformaeliminael excesodeH
producidoporlasreaccionesmetabólicasyprevienelaacidificacióndel citoplasma. B)Sitenemosencuentaquelamembranaplasmáticatieneunacomposiciónsimilaral todaslasdemásmembranasdeorgánulospresentesenlacélulapodemosdeducir quesucomportamientoseráidénticoaldelasmembranasdedichosorgánulos,porlo tanto,enestecasoalactuarconjuntamentelasdosbombas,labombadeNa
- K
- hade sufrirunasuperactivación,yaqueestásiempreactiva,porquetienequeextraerdela célulamuchosmássodiosquesilabombadesodioprotonesestuvierainactiva.
9 .¿PorquélaexportacióndeHCO
3 -
fueradelacélulaatravésdel
intercambiadorCl
/HCO
3 -
provocaundescensodelpHintracelular?.
EnelintercambiadorCl
- /HCO 3 - seliberanprotones(H + )provocandoundescensodel pHintracelularyportanto,elmedioseacidifica.Alactuarelintercambiadorloquese estáhaciendoesretirarHCO 3 - ,yporlaleydeaccióndemasasalquitarunodelos productoslareacciónseencaminaamantenerelequilibriodesplazándosehacialos productos.
10 .. UnaumentoenlaconcentraciónintracelulardeCa
2 +
causala
contraccióndelascélulasmusculares.AdemásdelabombadeCa
2 +
acoplada
alahidrólisisdeATP,lascélulasmuscularesdelcorazón,quesecontraende
formarápidayregular,tienenunantiportadorqueintercambiaCa
2 +
porNa
extracelularatravésdelamembranaplasmática.Esteantiportadorbombea
rápidamentelamayoríadelosionesCa
2 +
quehanentradoenlacélula,
permitiendoquelacélulaserelaje.Laoubaínayladigitalina,fármacos
utilizadoseneltratamientodepacientesconproblemascardíacos,hacenque
elcorazónsecontraigaconmásfuerza.Ambosfármacosfuncionaninhibiendo
parcialmentelabombadeNa+/K+enlamembranadelascélulascardíacas.
¿Puedeproponerunaexplicaciónparalosefectosdeestosfármacosenlos
pacientes?¿Quésucederíasiingiereunacantidadexcesivadeestosfármacos?.
Silabombadesodiopotasionofuncionacontodasucapacidaddebidoasu inhibiciónparcialporlaaccióndelaouabaínaoladigitalina,elgradiente electroquímicodeNa+quegenereserádemenormagnitudqueelgeneradoenlas célulasnotratadasconestosfármacos,enconsecuencia,lafuncióndelantiportador Ca 2 +
- Na
- serámenoseficienteyelregresodeCa 2 + desdelacélulaserámaslento. Estefenómenodeterminaqueenelmomentoenquecomienzaelsiguienteciclode contracciónmuscularlaconcentracióndeCa 2 + enelcitosolcontinúesiendoelevada. Porconsiguiente,elingresodelamismacantidaddeionesCa 2 + enelinteriordela célulaconduciráaunaconcentraciónintracelulardeCa 2 +máselevadaqueenlas célulasnotratadas,loqueasuvezdeterminaráunacontracciónmásintensay prolongada. Dadoquelabombadesodio-potasiocumplefuncionesvitalesentodaslacélulas animales,tantoenloquerespectaalequilibrioosmóticocomoalageneracióndel gradientedeNa
utilizadopordiversostransportadores,enconcentracionesmás elevadasestosfármacossonvenenosletales.
11 .¿Quédospropiedadesdistinguenauncanaliónicodeunsimpleporo
acuoso?
Laprincipaldiferenciaentreunporoacuosoyuncanaliónicoesquelosporos acuosospermitenelpasodeaguaatravésdelamembrana,mientrasqueloscanales iónicosintervieneneneltránsitodelosionesatravésdelamembranaplasmática. Lasegundadiferenciaimportanteentrelosporosacuososyloscanalesiónicos consisteenqueestosúltimosnoestáncontinuamenteabiertos,mientrasquelas acuaporinassi.
12 .LosneurotransmisoresexcitadoresabrenloscanalesdeNa
,mientrasque
losneurotransmisoresinhibidoresabrenloscanalesdeCl
odeK
.Justifique
estaobservaciónentérminosdeefectodeestosionessobreeldisparodeun
potencialdeacción.
Losneurotransmisoresexcitadoresabrencanalescatiónicos,causandounaentrada deNa
quedespolarizalamembranapostsinápticahaciaelpotencialumbralque disparaelpotencialdeacción.Porelcontrariolosneurotransmisoresinhibidores abrencanalesdeCl- oK+ ,loquesuprimelaposibilidaddeunpotencialdeacción,ya quehacemásdifícilquelasseñalesexcitadorasdespolaricenlamembrana postsináptica.
