UP3 - Físiología Flashcards
(14 cards)
¿Qué es la difusión?
La difusión es un proceso físico mediante el cual las moléculas de una sustancia se desplazan espontáneamente desde una zona de mayor concentración hacia una de menor concentración, hasta que las concentraciones se igualan.
Este fenómeno ocurre gracias al movimiento aleatorio de las partículas, y no necesita un gasto de energía (es un proceso pasivo).
¿Cuáles son los determinantes de la difusión en solutos con carga y en solutos sin carga?
La difusión depende de distintos factores, que varían según si el soluto tiene carga o no tiene carga.
Para solutos sin carga (por ejemplo, gases como O₂ o CO₂):
* Gradiente de concentración:
La difusión depende directamente de la diferencia de concentración entre dos zonas.
Cuanto mayor es la diferencia, más rápida será la difusión.
* Tamaño molecular:
Moléculas más pequeñas difunden más rápido que las grandes.
* Temperatura:
A mayor temperatura, mayor movimiento molecular y mayor velocidad de difusión.
* Permeabilidad de la membrana:
Algunas sustancias atraviesan mejor la membrana celular (depende de la composición lipídica y de las características del soluto).
* Área de superficie disponible:
Cuanta más superficie disponible para difundir, más eficiente es la difusión.
* Espesor de la membrana:
A mayor espesor, más lenta es la difusión.
Para solutos con carga (por ejemplo, iones como Na⁺, K⁺, Cl⁻):
* Gradiente de concentración
Igual que en los solutos sin carga: las moléculas tienden a ir de donde hay más concentración a donde hay menos.
* Gradiente eléctrico (diferencia de cargas):
Además del gradiente químico, el gradiente eléctrico afecta el movimiento.
Las partículas cargadas son atraídas o repelidas según las cargas eléctricas del medio.
Ejemplo: un ion positivo (Na⁺) tenderá a moverse hacia una región más negativa.
* Potencial electroquímico:
Es la combinación del gradiente de concentración y del gradiente eléctrico.
El movimiento final del ion depende de ambos factores.
¿Qué son los gradientes químicos, eléctricos y de presión hidrostática?
Un gradiente es una diferencia entre dos zonas, que genera un movimiento de partículas o fluidos.
Gradiente químico:
Es la diferencia de concentración de una sustancia entre dos lugares.
Las moléculas tienden a desplazarse desde la zona de mayor concentración hacia la de menor concentración, buscando igualarlas.
Ejemplo práctico:
Cuando hay más oxígeno en los alvéolos que en la sangre, el oxígeno difunde hacia la sangre.
- Gradiente eléctrico:
Es la diferencia de carga eléctrica entre dos zonas.
Los iones (partículas con carga) tienden a moverse:
Iones positivos se dirigen hacia zonas más negativas.
Iones negativos se dirigen hacia zonas más positivas.
Ejemplo práctico
En la célula, el interior suele ser negativo respecto al exterior, por eso los iones Na⁺ tienden a entrar.
- Gradiente de presión hidrostática:
Es la diferencia de presión que ejerce un líquido en diferentes puntos.
El fluido se desplaza desde la zona de mayor presión hacia la de menor presión.
Ejemplo práctico:
En los capilares sanguíneos, la presión hidrostática alta impulsa el agua y solutos a salir hacia los tejidos.
Forma resumida para decir en la mesa:
“Un gradiente químico es una diferencia de concentración de moléculas, uno eléctrico es una diferencia de cargas, y uno de presión hidrostática es una diferencia de presión en los líquidos. Cada uno genera movimiento para tratar de equilibrar esas diferencias.”
¿Cuál es el concepto de flujo?
Flujo es el movimiento de una cantidad de materia o energía a través de una superficie por unidad de tiempo.
En términos generales, se puede referir a:
Flujo de un líquido o gas → cantidad de volumen que pasa por una sección en un tiempo dado.
Flujo de sangre, flujo de calor, flujo de aire, etc.
Fórmula básica del flujo de un fluido
Flujo (Q) = Volumen / tiempo.
(donde el volumen puede medirse en litros, mililitros, etc., y el tiempo en segundos, minutos, etc.)
En medicina, por ejemplo, hablamos de flujo sanguíneo como el volumen de sangre que pasa por un vaso en un tiempo determinado.
¿Cuáles son las formas de expresar la concentración de solutos en los líquidos corporales?
En los líquidos corporales, la concentración de solutos se puede expresar de distintas maneras, dependiendo de qué característica se quiere resalta (cantidad de sustancia, cantidad de partículas, carga eléctrica).
1. Gramos por litro (g/L)
Expresa la cantidad de masa de soluto (en gramos) disuelta en un litro de solución.
Ejemplo: concentración de proteínas plasmáticas.
- Molaridad (mol/L)
Indica la cantidad de moles de soluto en un litro de solución.
Un mol es una cantidad fija de partículas (6,022 x 1023 ) - Molalidad (mol/kg de solvente)
Se refiere a moles de soluto por kilogramo de solvente (no de solución).
Se usa sobre todo cuando interesa que no varíe con la temperatura. - Osmolaridad (osmoles/L)
Mide la cantidad de partículas osmóticamente activas en un litro de solución.
Ejemplo: en la sangre, osmolalidad ≈ 280-295mOsm/kg. - Osmolalidad (osmoles/kg de solvente)
Similar a la osmolaridad, pero considera el kilogramo de solvente en lugar del volumen total. - Equivalentes por litro (Eq/L).
Se usa para solutos con carga eléctrica (como sodio, potasio).
Tiene en cuenta tanto la cantidad de partículas como su valencia (carga).
- ¿Qué es molaridad?
Molaridad (mol/L)
Indica la cantidad de moles de soluto en un litro de solución.
Un mol es una cantidad fija de partículas (6,022 x 1023 ).
¿Qué es equivalencia?
Equivalentes por litro (Eq/L).
Se usa para solutos con carga eléctrica (como sodio, potasio).
Tiene en cuenta tanto la cantidad de partículas como su valencia (carga).
¿Qué es osmolalidad?
Osmolalidad (osmoles/kg de solvente)
Similar a la osmolaridad, pero considera el kilogramo de solvente en lugar del volumen total.
¿Cómo es el movimiento de sustancias a través de barreras biológicas?
El movimiento de sustancias a través de barreras biológicas puede ocurrir de distintas maneras, dependiendo del tipo de sustancia y de la barrera involucrada. En términos generales, se da por:
1. Difusión simple:
o Las moléculas pequeñas y liposolubles (como oxígeno, dióxido de carbono) atraviesan directamente la membrana plasmática a favor de un gradiente de concentración (de donde hay más a donde hay menos).
2. Difusión facilitada:
o Sustancias que no pueden atravesar directamente la membrana (como la glucosa o los iones) utilizan proteínas transportadoras o canales. También ocurre a favor del gradiente y no requiere energía.
3. Transporte activo:
o Cuando una sustancia se mueve en contra de su gradiente de concentración (de donde hay menos hacia donde hay más), se necesita energía (generalmente en forma de ATP) y proteínas específicas (bombas).
4. Endocitosis:
o La célula engulle sustancias grandes (como bacterias o partículas) formando una vesícula. Hay tipos como la fagocitosis (comer partículas) y la pinocitosis (beber líquidos).
5. Exocitosis:
o Es el proceso inverso: la célula expulsa sustancias al exterior mediante vesículas que se fusionan con la membrana.
El paso de sustancias puede ser pasivo (sin gasto de energía, como la difusión) o activo (requiere energía, como el transporte activo y la endocitosis/exocitosis), y siempre depende de las características químicas de la sustancia y de la composición de la barrera.
- ¿Qué es la distribución iónica en los compartimientos líquidos del líquidos del organismo y cómo ocurren?
Distribución iónica en los compartimientos líquidos del organismo:
Se refiere a cómo se reparten los iones (como sodio, potasio, cloro, etc.) entre los diferentes compartimientos líquidos del cuerpo, principalmente:
* Líquido intracelular (LIC): el que está dentro de las células.
* Líquido extracelular (LEC): el que está fuera de las células (plasma sanguíneo y líquido intersticial).
Cada compartimiento tiene una composición iónica característica:
Compartimiento Iones principales
Líquido intracelular (LIC) Potasio (K⁺) y fosfatos (HPO₄²⁻)
Líquido extracelular (LEC) Sodio (Na⁺) y cloro (Cl⁻)
¿Cómo?
Por permeabilidad selectiva de las membranas:
La membrana celular permite o impide el paso de ciertos iones gracias a canales iónicos específicos.
Por transporte activo:
Especialmente por la bomba sodio-potasio (Na⁺/K⁺ ATPasa), que gasta energía (ATP) para:
o Sacar 3 Na⁺ fuera de la célula.
o Meter 2 K⁺ dentro de la célula.
Por gradientes de concentración y eléctricos:
Los iones tienden a moverse:
Desde donde hay más concentración hacia donde hay menos (gradiente químico).
Y también según las cargas eléctricas (los opuestos se atraen).
¿Cuáles son los tipos de transporte a través de membranas celulares?
Transporte pasivo (sin gasto de energía) y transporte activo (requiere energía).
1. Transporte pasivo (sin gasto de energía)
Difusión simple:
o Paso directo de moléculas pequeñas o liposolubles (O₂, CO₂) a favor del gradiente de concentración.
Difusión facilitada:
o Moléculas que no atraviesan fácilmente (como glucosa, iones) usan proteínas transportadoras o canales para moverse a favor del gradiente.
Ósmosis:
o Movimiento de agua a través de una membrana semipermeable desde donde hay menos solutos hacia donde hay más solutos.
2. Transporte activo (requiere energía, generalmente en forma de ATP) Transporte activo primario: o Usa ATP directamente para mover moléculas contra su gradiente. o Ejemplo: bomba Na⁺/K⁺ (saca sodio, entra potasio). Transporte activo secundario: o No usa ATP directamente. Aprovecha la energía de un gradiente generado por otro transporte activo. o Ejemplo: el cotransporte de glucosa y sodio.
3. Transporte en vesículas (también usa energía) Endocitosis: o Entrada de sustancias al interior de la célula mediante vesículas. Fagocitosis ("comer"): engulle partículas grandes. Pinocitosis ("beber"): ingiere líquidos o solutos pequeños. Endocitosis mediada por receptor: específica para moléculas particulares. Exocitosis: o Expulsión de sustancias fuera de la célula mediante vesículas que se fusionan con la membrana.
¿Qué es el transporte pasivo: difusión simple y difusión facilitada?
Tipos de Transporte Pasivo
1. Difusión simple
Las sustancias atraviesan directamente la bicapa lipídica sin ayuda.
Se da con moléculas pequeñas y liposolubles (como oxígeno, dióxido de carbono, hormonas lipídicas).
Ejemplo: el oxígeno pasando de los alvéolos a los capilares pulmonares.
- Difusión facilitada
Las sustancias necesitan proteínas transportadoras o canales para atravesar la membrana.
Se da con moléculas más grandes o polares (como glucosa, iones).
Ejemplo: entrada de glucosa a las células con ayuda de proteínas transportadoras (como el transportador GLUT).
Resumiendo:
Difusión simple: atraviesa solo.
Difusión facilitada: necesita ayuda de una proteína
¿Qué es el transporte activo: primario y secundario?
Es el movimiento de sustancias a través de la membrana celular en contra del gradiente de concentración (de donde hay menos a donde hay más), gastando energía (usando ATP directamente o indirectamente).
Tipos de Transporte Activo
1. Transporte activo primario
Usa ATP directamente para mover sustancias.
Una bomba proteica utiliza la energía del ATP para cambiar su forma y transportar moléculas.
Ejemplo:
Bomba sodio-potasio (Na⁺/K⁺ ATPasa): saca 3 Na⁺ de la célula y mete 2 K⁺, gastando 1 molécula de ATP.
- Transporte activo secundario
No usa ATP directamente, sino que usa la energía almacenada en un gradiente de concentración generado previamente (por ejemplo, gracias a una bomba primaria).
Puede ser:
Simporte: dos sustancias se mueven juntas en el mismo sentido.
Antiporte: dos sustancias se mueven en sentidos opuestos.
Ejemplo:
Transporte de glucosa junto con sodio en el intestino (simporte sodio-glucosa).
Resumiendo:
Primario: usa ATP directamente.
Secundario: usa energía de un gradiente creado antes (no ATP directo).
¿Cómo se da la regulación del volumen celular?
La regulación del volumen celular se basa en el movimiento de agua por ósmosis y el transporte de iones y solutos. Cuando una célula se encuentra en un medio hipotónico (más diluido), el agua entra, lo que puede hacer que la célula se hinche; para evitarlo, la célula activa mecanismos para expulsar solutos (como Na⁺ y Cl⁻) y así reducir el ingreso de agua.
En cambio, en un medio hipertónico (más concentrado), el agua sale de la célula, y ésta puede encogerse; en respuesta, la célula incorpora solutos para favorecer la entrada de agua y recuperar su volumen.
Esto se logra gracias a:
* Bombas iónicas (como la Na⁺/K⁺ ATPasa)
* Canales y transportadores específicos
* La movilización de osmólitos orgánicos
