movimiento browniano depende de la energÍa tÉrmica … · 2010. 9. 7. · transportador de...
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MOVIMIENTO BROWNIANO
• DEPENDE DE LA ENERGÍA TÉRMICA• CADA PARTÍCULA SE MUEVE INDEPENDIENTEMENTE DE LA OTRA.
Thursday, August 20, 2009
DIFUSIÓN
Thursday, August 20, 2009
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
Thursday, August 20, 2009
Thursday, August 20, 2009
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 um2/cm2) 6x104 moléculas por segundo por 1 um2 (≈ el área de una célula)
Thursday, August 20, 2009
Thursday, August 20, 2009
C1-C2
Ve
loci
dad
de
mo
vim
ien
to
Ve
loci
dad
de
mo
vim
ien
to
C1-C2
Thursday, August 20, 2009
Thursday, August 20, 2009
Thursday, August 20, 2009
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• Genes que codifican proteínas de transporte: 35 %.
Thursday, August 20, 2009
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.
Thursday, August 20, 2009
Transportador de glucosa Glut
Miembro de la MFS (Major facilitator 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.
Thursday, August 20, 2009
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
Thursday, August 20, 2009
3T3 adipocytes Saltiel and Kahn, 200, Nature 414:799-806
Thursday, August 20, 2009
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
Thursday, August 20, 2009
Faham et al. 2008 Science 321:810-4
Thursday, August 20, 2009
Faham et al. 2008 Science 321:810-4
Thursday, August 20, 2009
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Na+,K+- ATPasa
Na+Gluc
SGTL1H+
Pep-
Pep-
Gluc
Glut1
Na+
Figura 15
¿
K+
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Thursday, August 20, 2009
1 2 3 4 5
6
7 8 10
Inactivación
Unión a Ca++
Procesamiento Alternativo
P
α1 p loop
α2
COOH
Intercambiador Na+/Ca2+
AntiparalelaSimilar a canales: dominios poro Gly-Ile-Gly (Gly-Tyr-GlyExtrusión de Ca2+ principalmente (aveces entrada)
α1
α2 p loop
9 10
NH2Ca2+ 3 Na+
Exterior
Interior
Thursday, August 20, 2009
1 2 3 4 5 6 7 9
COOH
8
NH2
Cl- HCO3-
Exterior
Interior
10
Intercambiador Cl-/HCO3-
Capilares pulmonares
Thursday, August 20, 2009
1 2 3 4 5 6 7 9
COOH
8
NH2
Cl- HCO3-
Exterior
Interior
10
Intercambiador Cl-/HCO3-
Capilares periféricos
Thursday, August 20, 2009
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
Thursday, August 20, 2009
Na+/H+-Antiporter, Escherichia coli, regulación del pH, volumen
Electrostatic potential surface
Ion and water accesibility Electron density map
Hunte et al. 2005, Nature 435:1197-1202Thursday, August 20, 2009
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-
Thursday, August 20, 2009
SLC24A5 transportador putativo, Zebra fish Lamason et al. 2005, Science 310:1782-6.Thursday, August 20, 2009
Ginger et al. 2008 J Biol Chem 283:5486-95
SLC45 de humano, en realidad funciona como intercambiador
Thursday, August 20, 2009
Thursday, August 20, 2009
Thursday, August 20, 2009