Transporte

Question 1

Por qué las moléculas tienen las necesidad de moverse de un lugar a otro, qué las impulsa a moverse?

Answer 1

Gradiente de concentración o químico, que es cuando las partículas se mueven de un compartimiento de mayor a uno de menor concentración

Question 2

qué es la difusión?

Answer 2

Es el movimiento continuo y aleatorio de las moléculas entre en los líquidos, gases, donde al chocar transfieren parte de su Ec otras partículas

Question 3

¿Cómo se objetiva el movimiento de las partículas, cómo se denomina el concepto? Definirlo.

Answer 3

Velocidad de difusión, la cantidad de moléculas (dS) que difunden a través, de un área determinada por unidad de tiempo (dt).

Question 4

¿Cómo se reescribe la formula de la velocidad difusión?

Answer 4

Se reescribe como coeficiente de difusión (D) por el área (A) (determinada donde se realiza la difusión) por la división entre la gradiente de concentración (dC = C2-C1) y las distancia (dX) entre las zonas de distinta concentración

Question 5

¿Qué corresponde el coeficiente de difusión (D)?
¿Con qué se relaciona en termino físicos el coeficiente de difusión (D)?
¿De qué depende este coeficiente D?

Answer 5

Corresponde matemáticamente a “la constante de proporcionalidad de la función de velocidad de difusión”, se relaciona con la facilidad con que se mueve un soluto en un solvente determinado. Este coeficiente depende de la
temperatura y viscosidad del solvente, y tamaño del soluto.

Question 6

¿Cuáles son las resultados en el coeficiente D al aumentar la temperatura, menor viscocidad y menortamaño del soluto?

Answer 6

-A mayor Temperatura mayor D.
-A menor Viscosidad mayor D.
-A menor tamaño de soluto mayor D

Question 7

¿Cuáles son los 3 medios que existen en la célula, y por dónde se realiza la difusión, y por tanto donde se aplica la formula de velocidad de difusón?

Answer 7

tres medios, el medio
extracelular (Me), membrana (M), medio intracelular (Mi),
siendo por la membrana por donde se realiza
efectivamente la difusión

Question 8

Cómo se denomina el concepto que se determina para resolver el problema de no poder determina la diferencia de concentración en la membrana? debido a que esa es la diferencia de concentración que se usa en la formula, ya que ahí ocurre la difusión

Answer 8

coeficiente de partición (beta)

Question 9

¿Qué es el coeficiente de partición?

Answer 9

Es la razón de las concentraciones 1 y 2, y es constante debido a que depende solo de la solubilidad del soluto en el solvente (eso es cte)
Se obtiene experimentalmente

Question 10

¿Cómo se usa el coeficiente de partición en la formula de la velocidad?

¿Cómo es la convención de C1 y C2 al usar la formula?

Answer 10

Se usa la definición para obtener las concentraciones C1 y 2, en base al coeficiente y la concentración de un soluto en agua.

La difusión normalmente se plantea desde extra
celular a intracelular por lo cual C2 = intracelular y C1 =
extracelular. X corresponde al grosor de la membrana.

Question 11

Qué es el flujo en términos matematicos y de conceptos?

Answer 11

es la velocidad de difusion dividido en el area de difusion, y nos dice quién posee un transporte mas eficiente

Question 12

Explicar cómo se determina la curva de saturación y qué nos dice al respecto con respecto al transporte.

Answer 12

Se calcula el flujo máximo a distintas concentraciones iniciales, y si el resultado es una recta, estamos hablando de difusión simple, y si es una hiperbola asintotica, estaremos hablando de un transporte mediado (difusión facilitada)

Question 13

¿Qué nos dice la primera ley de Fick?

Answer 13

Es una ley cuantitativa que describe matemáticamente el proceso de difusión. Esta ley relaciona al flujo difusivo con la
concentración bajo la asunción de un estado estacionario.

Question 14

¿Cómo se define matemáticamente el concepto de permeabilidad y cómo se obtiene?

Answer 14

Es el coeficiente de difusión por el coeficiente de partición, dividido entre la distancia de las concentraciones. Se obtiene experimentalmente al calcular la pendiente de la recta del flujo inicial versus concentración inicial.

Question 15

La ley de Fick para la difusión simple, cómo relaciona las variables?

Answer 15

La ley de Fick para difusión simple relaciona estas variables mediante la formula Ji = PCo. Recordando que Ji (flujo inicial), Co (concentración extracelular inicial) y constante de permeabilidad.

Question 16

La ley de Fick para el caso de transporte facilitado describe una formula, definir las variables y la formula.

Answer 16

Por lo tanto, En el transporte mediado se describe un flujo máximo, que es dependiente del número de transportadores y de la K0,5 que representa la afinidad del transportador a el soluto, que en términos prácticos es la cantidad de soluto al cual se alcanza la mitad flujo máximo.
Entonces matemáticamente sería Ji = Jmáx [S]/K0,5+[S].

Question 17

Definir qué es el transporte pasivo.

Answer 17

El transporte pasivo es aquel que no requiere energía directa ni indirectamente para realizarse,
es decir, aquel que se produce a favor del gradiente de concentración.

Question 18

Dentro del transporte pasivo, ¿Cuáles son los tipos de transporte que encontramos?

Answer 18

Dentro de el transporte
pasivo podemos distinguir uno que no es facilitado y otro que si es facilitado. Este último depende
de proteínas transportadoras como transportadores simples y canales de iones.

Question 19

cómo podemos saber la afinidad de un transportador, en una difusion facilitada?

Answer 19

por el K0,5

Question 20

¿Cómo se clasifican los tipos de transporte? Decir si requieren o no energía.

Answer 20

Uniporte: solo una molécula, no requiere energía
Cotransporte: Simporte (en el mismo sentido) y antiporte (sentido opuesto), ambos son un tipo de transporte activo secundario

Question 21

¿Qué nos dice el modelo de Widdas al explicar el mecanismo de transporte?

Answer 21

Funcionan por estados conformacionales, donde uno es afín al soluto, y en el otro no lo es (por tanto lo libera)

Question 22

En el modelo de widdas, el soluto puede entrar por ambos lados a la vez, v o f

Answer 22

F, solo por un lado a la vez.

Question 23

¿Cuáles son los 2 estados en qué puede estar el transportador o Carrier por el soluto? recordar que se mantienen en un equilibrio dinámico y también que es un tipo de transportador, diferente al de canales iónicos.

Answer 23

Uno afín l sustrato Ce, y otro poco afín Ci.

Question 24

¿Qué hace los canales iónicos con respecto a la Ea para el transporte de solutos?

Answer 24

Canal iónico disminuye la energía de
activación (ΔG) para el proceso de difusión a través de la
membrana para estos tipos de solutos.

Question 25

¿Cómo es el transporte en los canales iónicos? Sus estados conformacionales.

¿Cómo es el transporte de canales iónicos con respecto a transportadores que no lo son?

Answer 25

regularán estas compuertas oscilando entre un estado abierto y otro cerrado, por ello, al no ser un estado fijo, se habla de probabilidad de apertura.

Cuando este canal esta en estado abierto
permite el paso de un caudal de iones, es
decir, pasan en el tiempo en que esta abierto
muchos iones y, por lo tanto, el transporte que
realiza es mucho más eficiente que el de un
transportador.

Question 26

¿Cuáles son las propiedades que caracterizan a un canal iónico? En base a estas propiedades podemos agruparlos en distintas familias.

Answer 26

Las propiedades que caracterizan a un canal iónico, tenemos la permeabilidad
selectividad, mecanismo de activación y estructura molecular.

Question 27

¿Cómo se ve la gráfica de flujo versus diferencia de concentración para un canal iónico abierto?
¿Qué nos dice su pendiente? ya que se relaciona con la ley de ohm.

Answer 27

Se ve una recta, y su pendiente es intensidad de corriente eléctrica divido en diferencia de voltaje, que si recordamos la ley de ohm,
viene siendo equivalente a la propiedad inversa de la resistencia (conductancia G = I/ΔV = 1/R ).

Question 28

Debido a que ahora no pasan moléculas, sino que iones, ¿Cómo cambian los conceptos?

Answer 28

flujo de moleculas= flujo de cargas por unidad de superficie (corriente electrica)
diferencia de concentracion=diferencia de potencial electrico
permeabilidad=conductancia (definido como G)

Question 29

De esas 3 características nombradas, en las que cambiamos el nombre, cuál nos dice qué canal iónico es más afín a tal ion?

Answer 29

G, conductancia.

Question 30

¿Que qué depende la conductancia de la membrana?

Answer 30

es decir, el paso de iones, depende de la probabilidad de apertura, que a su vez dependera de las caractertsticas estructurales del canal (porque si bien hay un estado abierto y otro cerrado, pero también hay estados entre medio que dependen de lo anteriormente dicho)

Question 31

De las propiedades de los canales iónicos, describir la selectividad (esta también es otra forma de clasificarlos).

Answer 31

Propiedad que tienen los canales de seleccionar al ion que va a pasar, y la estructura del canal reconoce la cantidad de carga y el tipo.

Question 32

De las propiedades de los canales iónicos, describir el mecanismo de activación, de donde proviene la energía (esta es una forma de clasificarlos).

Answer 32

Es algún tipo de energía que aumenta la probabilidad de que cambie su conformación de abierto a cerrado. La energía puede provenir de estímulos mecánicos, químicos y eléctricos.

Question 33

De las propiedades de los canales ionicos, describir la estructura molecular para los canales que se activian por energia mecanica

Answer 33

Generalmente 6 segmentos transmembrana, por lado intracelular posee cola de arginina, que son regiones de tipo resorte conectadas al citoesqueleto, por lo que si la célula se deforma, este jala a la estructura estimulando su cambio conformacional.

Ej: celulas ciliadas del oido

Question 34

De las propiedades de los canales iónicos, describir la estructura molecular para los canales dependientes de voltaje.

Answer 34

Varios segmentos transmembrana, uno de ellos con carga, por lo que si cambio el potencial de membrana, esa carga de mueve, y al moverse genera un cambio conformacional que aumenta su probabilidad de apertura.

Question 35

¿Cómo funcionan algunos canales dependen de voltaje, de los que poseen compuerta de inactivación?

Answer 35

Esto se activan por una diferencia de potencial, solo que estan reguladas por una compuerta de activacion, la cual no depende de cambios en el potencial.
Una vez se abre el canal, la compuerta de activacion es atraida, generando una inactivación hacia el
poro y lo bloquee, inactivándolo (ojo distinto a cerrar).
Para cerrarse tiene que salir esta compuerta de inactivación
y eso se logra con el cambio de potencial de una membrana.

Question 36

definir transporte activo

Answer 36

transporte que vaya en contra de la gradiente de
concentración

Question 37

Describir el transporte activo primario, dar ejemplos.

Answer 37

Es un tipo de transporte que requiere energía química (ATP) para hacer espontáneo el proceso, y su función es mantenerlas diferencias de concentración (gradientes)

ej.: Bomba de sodio ATPasa, bomba de calcio

Question 38

¿Cómo son las concentraciones de sodio y potasio dentro y fuera de la célula?

Answer 38

Potasio: Intracelular mayor que extra.
Sodio: más en extracelular que en intra.

Question 39

¿Cómo funcionan las bombas sodio/potasio?

Answer 39

Se unen 3 sodios por afinidad (intracelular), con ATP se fosforila un AA que genera cambio conformacional en la bomba, se transporta fuera el sodio y a la vez se expone los sitios de potasio, para luego ser desfosforilado el AA para que pase el potasio con otro cambio conformacional debido a la desfosforilacion

Question 40

Describir el transporte activo secundario, dar ejemplos.

Answer 40

Requiere una gradiente electroquímica a la que se acopla energéticamente el transporte de otra
molécula en contra de su gradiente.

simporte: (ej, cotransportador sodio-glucosa)
antiporte: (ej, intercambiador sodio-calcio).

Question 41

Los transportadores en general no tienen una dirección definida de transporte como las bombas, sino que su sentido depende directamente del contexto celular, V o F.

Answer 41

V, ya que su sentido depende de las gradientes de concentración de sus solutos

Question 42

Describir cómo funciona el eritrocito dependiendo si esta en los tejidos o en los pulmones.

Answer 42

Cuando el eritrocito este en los tejidos, estará sometido en
un ambiente donde existe una alta concentración extracelular
de CO2 (dado por el metabolismo de las células) que entrará al
intracelular, debido a su diferencia de gradiente; y por intermedio de la anhidrasa carbonica va a
formar bicarbonato. Sin embargo, para permitir que la célula siga almacenando todo el CO2, el
intercambiador retirará el bicarbonato con el fin de desplazar la reacción hacia la formación del
bicarbonato en el interior del eritrocito.
En caso contrario, si el eritrocito esta en el pulmón, estará sometido en un ambiente donde existe
poca concentración de CO2 extracelular, por ende, la función del intercambiador es ingresar el bicarbonato desde el plasma sanguíneo para favorecer la reacción de formación de CO2 (mediante la anhidrasa carbonica) y de esta manera liberar el CO2 del eritrocito en la exhalación.

Question 43

¿Cuál es el orden de velocidad de los transportadores, de los más rápido a los más lentos?

Answer 43

1. Canales de iones (107 - 108 iones/seg)
2. Transportador simple (102 -104 molec/seg)
3. Bombas (10-103 iones/seg)

Question 44

¿Qué es el potencial químico?

Answer 44

Es la energía en forma química que hay.

Question 45

¿Cómo determinamos el cambio de potencial químico para el caso del TRANSPORTE DE UN SOLUTO NO IÓNICO? Recordar que corresponde al cambio de la energía libre, la que nos dirá si el transporte es pasivo o no.

Answer 45

ΔG=RTLn (Ci/Ce). Siendo Ci la concentración en el intracelular y Ce el extracelular. para que el transporte ocurra de manera espontánea, Ce debe ser mayor que Ci lo
que hace que a razón Ci/Ce sea menor que 1 y Ln sea negativo siendo el ΔG negativo.

Question 46

¿Cuál es la convención que se usa para definir el compartimento inicial y final?

Answer 46

¿Por qué es Ci/Ce? Porque se considera siempre final/inicial, y por consenso, el lugar inicial será el extracelular y el final el intracelular.

Question 47

Para el caso de TRANSPORTE DE UN SOLUTO IÓNICO, ¿Cuál es la otra energía que se usa para calcular el cambio de energía libre? Definir como se calcula y cuál es la nueva formula que la relaciona con la formula de física.

Answer 47

Energía eléctrica, la energía eléctrica (ΔUe) necesaria para transportar un ion se obtendrá mediante la formula ΔUe=zFΔV. Siendo Z es la carga del ion, F es la constante de Faraday (que nos entrega el valor de carga por mol), ΔV (Vi-Ve) el potencial de la membrana.

Question 48

¿Qué es el potencial electroquímico?

Answer 48

Es una forma de energía dada por diferencia de concentraciones entre 2 medios, pero no es solo química (potencial químico), sino que también eléctrico (potencial electroquímico debido a que son iones).

Question 49

¿Cómo se calcula el potencial electroquímico?

Answer 49

se calcula como la suma de los 2 potenciales conocidos anteriormente, el potencial químico y eléctrico obtenido mediante la formula de ΔG electroquímico.

Question 50

¿Cuál es la recomendación para resolver los ejercicios de transporte de fisiocel?

Answer 50

Recomiendo fuertemente que ocupen la formula siempre de esa manera como aparece en la imagen 21 (formula de potencial electroquímico), como si estuvieran transportando siempre hacia el intracelular, y por ende, siempre ocupen Ci/Ce y Vi-Ve y en caso de que deban transportar al extracelular solo cambien el signo del resultado final, porque de esta manera no se confundirán con las formulas ni con los signos.