Fisiología Celular: Membranas y Homeostasis

Homeostasis y Mecanismos de Control

Concepto de Medio Interno

El medio interno es el líquido extracelular que rodea las células. En él, las células encuentran los nutrientes necesarios para realizar sus funciones.

Homeostasis

La homeostasis es el mantenimiento de la constancia del medio interno, incluso ante cambios significativos. Se logra mediante mecanismos fisiológicos coordinados en los que colaboran los tejidos y órganos.

Retroalimentación Negativa (Negative Feedback)

Son los mecanismos más frecuentes. La respuesta fisiológica invierte el estímulo inicial que la dispara. Es decir, si algún factor se vuelve excesivo o deficiente, estos mecanismos devuelven ese factor hacia un determinado valor medio, manteniendo así la homeostasis.

Ejemplo: Al comer, aumenta la glucosa en sangre. Para reducirla, se secreta insulina, que hace que disminuyan los niveles de glucosa.

• Homeostasis: regulación de la temperatura.
• Homeostasis: regulación de la glucemia.

Retroalimentación Positiva (Positive Feedback)

La respuesta fisiológica potencia el estímulo inicial que la dispara.

Ejemplo: La inducción del parto. Cuando la cabeza del niño comienza a empujar el cuello uterino, el estiramiento envía señales a través del músculo uterino que vuelven hasta que el cuerpo del útero provoca contracciones aún más potentes, permitiendo que el niño nazca.

Otros mecanismos de control para la homeostasis pueden ser: Extrínsecos, Locales o intrínsecos y Proalimentación o feed foward.

Funciones de las Membranas Celulares

• Tienen un papel estructural confiriéndoles individualidad a las células.
• En células eucariotas, permiten la compartimentalización intracelular.
• Constituyen barreras de permeabilidad muy selectivas.
• Participan en las funciones de comunicación celular y reconocimiento celular.

"La longitud de los ácidos grasos: Cuanto más larga la cadena, disminuye la fluidez"

Transporte de Moléculas Pequeñas

Dependiendo del tipo de sustancia, el transporte requerirá o no transportadores.

Transporte Pasivo

No requiere gasto energético debido a que se realiza a favor de gradiente.

• Difusión simple: transporte de moléculas liposolubles. Es mayor cuanto mayor sea la liposolubilidad y menor su peso molecular.
• Difusión facilitada: no hay gasto energético pero requiere de proteínas transportadoras. Se utiliza para moléculas que no son liposolubles. Existen dos tipos de proteínas:

- Proteína de canal iónico: la molécula pasa al interior de la célula a través de una proteína intrínseca transmembrana. Transporta más rápido. Se pueden clasificar en:

• Sin compuertas: son canales iónicos no activables o de fuga. No tienen apertura ni cierre, el ion se está transportando de manera continua.
• Con compuertas: pueden ser canales iónicos dependientes de ligando y del potencial.

- Proteínas transportadoras: Es específico y competitivo (se puede ver inhibido cuando hay altas concentraciones de un sustrato competidor) y es saturable.

Transporte Activo

Se realiza en contra de gradiente. Necesita de proteínas transportadoras y se diferencian dos tipos:

• Transporte activo primario: la energía se gasta en el momento del transporte y las dos moléculas se mueven en contra de gradiente. Un ejemplo es la bomba ATPasa de sodio-potasio, que saca tres cationes de sodio e introduce dos iones de potasio. El 50% de la energía de las neuronas se gasta en esta bomba.
• Transporte activo secundario: la energía se gasta en crear un gradiente químico para alguna molécula (en general, el catión de sodio) y luego el gradiente se utiliza para realizar un trabajo. Hay dos tipos:

- Simporte: las dos moléculas van en el mismo sentido, aunque una vaya en contra de gradiente y la otra a favor. Por ejemplo, el transporte de Glucosa-Na.

- Antiporte: mientras una molécula va en un sentido, la otra molécula va en sentido contrario.

Ósmosis

Es el flujo neto de agua a través de una membrana semipermeable desde un compartimento con baja concentración de soluto hacia un compartimento con alta concentración de soluto. La presión osmótica es la que se necesita para evitar la ósmosis. Cuanto mayor sea la concentración de soluto, mayor será la presión osmótica. La presión osmótica de nuestras células es de 286 miliosmolar.

Tonicidad

Determina el volumen celular y depende de la concentración de solutos no permeables. Nos podemos encontrar con tres situaciones:

• Isotónica: no cambia el volumen celular.
• Hipertónica: disminuye el volumen celular, sale agua hacia el exterior para igualar las concentraciones.
• Hipotónica: aumenta el volumen celular, entra agua hacia el interior.