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-