Post on 15-Nov-2015
Tema 6Tema 6
Fuerzas quFuerzas qumicas que micas que intervienen en los procesos de intervienen en los procesos de permeabilidad ipermeabilidad inicanica
Prof. Miguel SkirzewskiProf. Miguel Skirzewski
Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado
Decanato de Medicina
Dep. Ciencias Funcionales
Seccin de Fisiologa
Fisiologa I
Influencias elInfluencias elctricas en la ctricas en la distribucidistribucin in inicanica
Nosotros sabemos hasta el momento que solutos Nosotros sabemos hasta el momento que solutos permeables a una membrana permeables a una membrana
Tiempo
1 12 2
C1 > C2 C1 = C2Jn
= 0Un soluto
permeable
a la membrana
Este fenEste fenmeno de difusimeno de difusin depende de:n depende de: Gradiente de concentraciGradiente de concentracinn Coeficiente de permeabilidad de la Coeficiente de permeabilidad de la
membrana a los solutos (membrana a los solutos (PdPd)) rea de la membrana por donde difunden rea de la membrana por donde difunden
los solutoslos solutos Ley de Ley de FickFick: : JnJn = = PdPd . A . . A . CC Pero los solutos deben ser Pero los solutos deben ser
elelctricamente neutrosctricamente neutros
QuQu
ocurre cuando los solutos ocurre cuando los solutos son cargados elson cargados elctricamente?ctricamente?
tomos cargados eltomos cargados elctricamentectricamente: :
NaNa++, K, K++, , ClCl--, Ca, Ca2+2+, amino , amino cidoscidos
Las cargas ejercen una fuerza extra sobre el Las cargas ejercen una fuerza extra sobre el movimiento de solutos.movimiento de solutos.
+ -Cargas Opuestas:
+ +Cargas Similares:
TeorTeoraa
IInicanica
Cuando un electrolito se disuelve en aguasus molculas se dividen en partes cargadaselctricamente, denominadas iones.NaCl Na+ + Cl-
En valor absoluto, las cargas elctricas detodos los iones son mltiplos de una cargaelemental mnima y nica. Ce= 1,6 x 10-19 coulomb
El nmero de cargas elctricas elementalesde un ion es igual a su valencia.
Durante la Durante la electrelectrlisislisis los los ionesiones positivospositivos se se dirigendirigen al al cctodotodo, y los , y los negativosnegativos, al , al nodonodo. . Las Las cargascargas de los de los ionesiones son son neutralizadasneutralizadas al al llegarllegar estosestos a los a los electrodoselectrodos..
En En unauna solucisolucinn el el nnmeromero total de total de cargascargaselelctricasctricas negativasnegativas eses igualigual al de al de laslaspositivaspositivas. La . La solucisolucinn completacompleta eseselelctricamentectricamente neutraneutra..
TeorTeoraa
IInicanica
1.1.
El Gradiente QuEl Gradiente Qumicomico
derivado de las derivado de las
diferencias en la concentracidiferencias en la concentracin de la n de la sustancia a ambos lados de la sustancia a ambos lados de la membrana.membrana.
2.2.
El Campo ElEl Campo Elctricoctrico
o la diferencia de o la diferencia de
potencial elpotencial elctrico a travctrico a travs de la s de la membrana (nueva fuerza impulsora).membrana (nueva fuerza impulsora).
El Potencial elctrico es el trabajo que se puede hacer por la existencia de un gradiente elctrico
FuerzasFuerzas
queque
determinandeterminan
el el movimientomovimiento
de de partpartculasculas::
Ejemplo:Ejemplo:1 2
Na+
100 mM
Na+
100 mM
Jn
= 01 2
Na+ Na+
Nuevo equilibrio
- +
Aplicando una corrienteAplicando una corriente
El El flujoflujo
netoneto
elelctricoctrico
((JeJe) ) serser::
Je
= m . A . EExx
m : (movilidad) es
la facilidad
con la que
la solucin, o la solucin
y la membrana
permiten
el paso
de los iones.
A: rea
E: E: eses
el el gradientegradiente
de de energenergaa
elelctricactrica
queque
hay hay entreentre ambos ambos ladoslados
de la de la membranamembrana
(E1 (E1
E2)E2)
x: x: eses
el el espesorespesor
de la de la membranamembrana
(1)(1)
Jq
+ Je
= Gradiente
Electroqumico
1 2
+
-
3
4
1 2
+
-
3
3
- 0
- 1
+ -
Tiempo
Equilibrio Electroqumico
No permeable
Permeable
Jq
Je
1 2
+
-
3
3 - 1
+ -1
Voltmetro
Equilibrio Electroqumico
Este estado
se denomina potencial
de equilibrio
Diferencia
de potencial
(V)
Equilibrio de GibbsEquilibrio de Gibbs--DonnanDonnan
Es un equilibrio especial Es un equilibrio especial queque se se estableceestableceentreentre electrolitoselectrolitos permeablespermeables a la a la membranamembrana celular celular debidodebido a la a la presenciapresencia de de electrolitoselectrolitos no no permeablespermeables a la a la mismamisma..
No hay gasto de energNo hay gasto de energa. a. Proceso PasivoProceso Pasivo Esta regido por el principio de Esta regido por el principio de
electroneutralidadelectroneutralidad
1 2
K+
Cl-
1 2
K+=
Cl-=
K+
Cl-
Tiempo
1 2
K+
Cl-
K+
Cl-
A-Tiempo
1 2
K+>
Cl-