movimiento browniano al azar depende de …...transportador de glucosa dependiente de sodio (sglt)...
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MOVIMIENTO BROWNIANO• AL AZAR• DEPENDE DE LA ENERGÍA TÉRMICA• CADA PARTÍCULA SE MUEVE INDEPENDIENTEMENTE DE LA OTRA
Monday, January 30, 2012
DIFUSIÓN
Monday, January 30, 2012
DIFUSIÓN
Monday, January 30, 2012
S Substancia t Tiempo (s) K Coheficiente de difusión (cm/s) A Área de intercambio (cm2)C Concentraciones (mol/cm3) g Grosor de la membrana
Diferencia de Concentraciones
Velo
cida
d de
mov
imie
nto
dSdt = PA(C1-C2)
dSdt
= KAC1-C2
g
P ∝ Kg
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Posición en la solución
Con
cent
raci
ónC
once
ntra
ción
Con
cent
raci
ón
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• Flujos Ji
• Influjo J12
• Eflujo J21
• Dependen de • el potencial electroquímico
Δµ. Fuerza impulsora.
• Coheficiente de proporcionalidad P. PERMEABILIDAD Facilidad para atravesar la membrana
1
2
J12
J21
Ji = P . Δµ
FlujosdSdt
= PA(C1-C2)
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• Δµ
• Gradiente de concentración ΔC
• Gradiente eléctrico ΔΨ
• Gradiente de presión DP
1
2
Ji = P . ΔC
-
1
2
Ji = P . ΔΨ
+++
+
+++ +
+
+
+++
--
--
-
-
-
--
Ji = P . ΔP
1
2
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• Se consideraba que cada flujo depende de su Δµ. Principal
• Los flujos están relacionados Conjugados
• Coheficientes de proporcionalidad
Ji = P . Δµ
Je = L11 . ΔV + L12 . ΔT JQ = L21 . ΔT + L22 . ΔV
Eléctrico Je = L12 . ΔΨCalor JQ = L21 . ΔT
FLUJOS ACOPLADOS
Monday, January 30, 2012
Monday, January 30, 2012
10-2
10-10
10-4
10-6
10-12
10-8
10-14
H2O
UREA
TRIPTOFANOGLUCOSA
Cl-
K+
Na+
Permeabilidad (cm/s)
Diferencia de concentración
10-4 mol/cm3 = 10-4/10-3 mol/l = 0.1M
Flujo
Ji = P . Δµ (10-7 cm/s)(10-4 mol/cm3) 10-11mol/s.cm-2
10-11mol/s.cm2(6x1023 moléc/mol)(1/108 μm2/cm2) 6x104 moléculas por segundo por 1 μm2 (≈ el área de una célula)
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C1-C2
Ve
loci
dad
de
mo
vim
ien
to
Ve
loci
dad
de
mo
vim
ien
to
C1-C2
Monday, January 30, 2012
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• Genes que codifican proteínas de transporte:
35 %
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C1 C2
Acarreadores
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GlucInterior
Exterior
Pep- H+ 3Na+
Ca++
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FITC
FITC
HCO-3
Figura 12
Monday, January 30, 2012
• Crane et al. 1961: debe haber acople entre el gradiente de Na+ y el transporte de otras substancias.
• Schultz y Curran, Physiol. Rev. 50, 637 (1970). Demuestran esta hipótesis.
• Hay una familia SSS (Solute sodium symporters family) con más de 450 miembros.
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Transportador de glucosa Glut
Miembro de la MFS (Major facilitator super family)
Glut-1: Blood-brain barrier,endothelial, nerve cells.Niños: 80% de glucosa se consume en el cerebro. Síndrome de deficiencias de Glut-1: convulsiones, retraso en el desarrollo.
Glut-4: Músculo, adipocitosEpitelial (Intestino, riñón...)
Glut-2: Hígado, almacén de glucógeno.
Monday, January 30, 2012
1 2 3 4 5 6 7 9
COOH
8
NH2
Gluc
Exterior
Interior
10
Transportador de Glucosa, Uniport, GlutMiembro de la Familia MFSTransporta glicopéptidos contra el dolor
11 12
Sitio de unión de la Glucosa
Sitios de fosforilación
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1 2 3 4 5 6 7 9
COOH
8
NH2
Gluc
Exterior
Interior
10
Transportador de Glucosa, Uniport, GlutMiembro de la Familia MFSTransporta glicopéptidos contra el dolor
11 12
Sitio de unión de la Glucosa
Sitios de fosforilación
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3T3 adipocytes Saltiel and Kahn, 200, Nature 414:799-806
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Transportador de glucosa dependiente de sodio (SGLT)
•Miembro de la familia SSS (Solute, sodium symporters).•Absorción (intestino) y reabsorción (riñón) de glucosa.•Impulsados por el gradiente de Sodio: transporte activo secundario.
•
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Zuzuky et al. 1996, Histochem Cell Biol 106:529-533
SGLT1, intestino, MDCK
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ΔGc =RT ln C2C1
ΔGm = RTzF
C2C1
ln
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Transoprtador de sodio y galactosaVibrio parahaemolyticus
Faham et al. 2008 Science 321:810-4
Monday, January 30, 2012
Faham et al. 2008 Science 321:810-4
Monday, January 30, 2012
Faham et al. 2008 Science 321:810-4
Monday, January 30, 2012
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Na+,K+- ATPasa
Na+Gluc
SGTL1H+
Pep-
Pep-
Gluc
Glut1
Na+
Figura 15
¿
K+
Monday, January 30, 2012
Monday, January 30, 2012
1 2 3 4 5
6
7 8 10
P
α1 p loopα2
COOH
Intercambiador Na+/Ca2+
AntiparalelaSimilar a canales: dominios poro Gly-Ile-Gly (Gly-Tyr-Gly)
Extrusión de Ca2+ principalmente (aveces entrada)
α1α2 p loop
9 10
Ca2+ 3 Na+
Exterior
Interior Inactivación
Procesamiento alternativo
Unión a Ca2+
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1 2 3 4 5 6 7 98
Cl- HCO3-
Exterior
Interior
10
Intercambiador Cl-/HCO3-
Capilares pulmonares
NH2 COOH
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1 2 3 4 5 6 7 98
Cl- HCO3-
Exterior
Interior
10
NH2 COOH
Intercambiador Cl-/HCO3-
Capilares pulmonares
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A B
CO2+ H2O
CO2
CO2
CO2 H++HCO3-
Cl-
O2
CO2
CO2+ H2O H++HCO3-
Cl-
HCO3-
AC AC
O2
O2O2
O2
HCO3-
Capilares sistémicos Capilares pulmonares
Intercambiador Cl-/HCO-3
Monday, January 30, 2012
Na+/H+-Antiporter, Escherichia coli, regulación del pH, volumen
Electrostatic potential surface
Ion and water accesibility Electron density map
Hunte et al. 2005, Nature 435:1197-1202Monday, January 30, 2012
Transportador de Glutamato en sinapsis
Transportador de glutamatoKanai et al. 1992 Nature 360:461-71
AMPA RGlu-
EAAC1
GTL-1
Glu-
Glu-2 Na+
K+ OH-K+ OH-
NEURONAPRESINÁPTICA
NEURONAPOSINÁPTICA
ESPACIOSINÁPTICO
Glu-
GLIA
2 Na+
OH-
Monday, January 30, 2012
SLC24A5 transportador putativo, Zebra fish Lamason et al. 2005, Science 310:1782-6.Monday, January 30, 2012
Ginger et al. 2008 J Biol Chem 283:5486-95
SLC45 de humano, en realidad funciona como intercambiador
Monday, January 30, 2012
Monday, January 30, 2012
Monday, January 30, 2012
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