MOVIMIENTO BROWNIANO DEPENDE DE LA ENERGÍA TÉRMICA … · 2010. 9. 7. · Transportador de...

MOVIMIENTO BROWNIANO

• DEPENDE DE LA ENERGÍA TÉRMICA• CADA PARTÍCULA SE MUEVE INDEPENDIENTEMENTE DE LA OTRA.

Thursday, August 20, 2009

DIFUSIÓN


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


Posición en la solución

Con

cent

raci

ónC

once

ntra

ción

Con

cent

raci

ón


• 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)


• 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


• 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


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)


C1-C2

Ve

loci

dad

de

mo

vim

ien

to

Ve

loci

dad

de

mo

vim

ien

to

C1-C2


• Genes que codifican proteínas de transporte: 35 %.


C1 C2

Acarreadores


GlucInterior

Exterior

Pep- H+ 3Na+

Ca++


FITC

FITC

HCO-3

Figura 12


• 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.


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.


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


3T3 adipocytes Saltiel and Kahn, 200, Nature 414:799-806


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.

•


Zuzuky et al. 1996, Histochem Cell Biol 106:529-533

SGLT1, intestino, MDCK


ΔGc =RT ln C2C1

ΔGm = RTzF

C2C1

ln


Transoprtador de sodio y galactosaVibrio parahaemolyticus

Faham et al. 2008 Science 321:810-4


Faham et al. 2008 Science 321:810-4


Na+,K+- ATPasa

Na+Gluc

SGTL1H+

Pep-

Pep-

Gluc

Glut1

Na+

Figura 15

¿

K+


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


1 2 3 4 5 6 7 9

COOH

8

NH2

Cl- HCO3-

Exterior

Interior

10

Intercambiador Cl-/HCO3-

Capilares pulmonares


1 2 3 4 5 6 7 9

COOH

8

NH2

Cl- HCO3-

Exterior

Interior

10

Intercambiador Cl-/HCO3-

Capilares periféricos


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


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-


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


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