MOVIMIENTO BROWNIANO• AL AZAR• DEPENDE DE LA ENERGÍA TÉRMICA• CADA PARTÍCULA SE MUEVE INDEPENDIENTEMENTE DE LA OTRA
Monday, January 30, 2012
DIFUSIÓN
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DIFUSIÓN
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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
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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
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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
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• 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.
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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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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
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Faham et al. 2008 Science 321:810-4
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Faham et al. 2008 Science 321:810-4
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Na+,K+- ATPasa
Na+Gluc
SGTL1H+
Pep-
Pep-
Gluc
Glut1
Na+
Figura 15
¿
K+
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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
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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-
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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
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