FLUIDO CELULAR (TIPOS)

DIFUSIÓN

Los procesos difusivos gobiernan al mundo... casi. A pesar de su importancia, rara vez son considerados en cursos elementales de física, ¡y ni siquiera en cursos avanzados! Probablemente esto se deba a que por muchos años sólo se pensaba en la lenta difusión molecular, típica de fluidos en laboratorio. En ese caso, en efecto, hay que esperar décadas para que las cosas difundan. El re-descubrimiento de la difusión turbulenta y su evidente relación con las escalas espaciales en juego ha re potenciado el estudio de la difusión. Y ¿cómo no? Ahora vemos difusión (turbulenta) por todas partes: en la dispersión de polen en la atmósfera y larvas en el océano, en la propagación de calor al interior del océano, etc.

Proceso de difusión

Originalmente bajo difusión se comprendía al proceso de "auto mezclado" de las moléculas de un fluido a consecuencia de su movimiento térmico. Esa sigue siendo la idea fundamental de la difusión molecular. El concepto de "difusión" se ha ampliado ahora, sin embargo, para incluir procesos de "auto mezclado" no inducidos por movimiento térmico, sino que también por agentes externos al fluido, los que, entregando energía de alguna forma al fluido, lo fuerzan a homogeneizarse. Esta es la idea básica de la difusión turbulenta. Al igual que como se discutió con la viscosidad en el capítulo de Modelos de Movimiento, se encontrará aquí que la difusión molecular dependerá fuertemente de las características físicas del fluido, como por ejemplo la temperatura de éste, pero que, en cambio, la difusión turbulenta será relativamente independiente del fluido, y dependerá más bien de la escala de movimiento. Que haya tanta "afinidad" entre las formas laminar y turbulenta de los procesos de difusión y viscosidad no es casualidad, en realidad, dado que la viscosidad puede ser vista simplemente como "difusión de velocidad”. En general también se puede definir la difusión como el flujo de alguna propiedad desde concentraciones altas a concentraciones bajas. Esa propiedad puede ser tan real como partículas (difusión de polen, difusión de animales, difusión de sal en el océano, etc.) o puede ser alguna propiedad del fluido, tal como su temperatura o su rotación angular. Es una fina membrana que limita y relaciona el interior de la célula, el protoplasma, con el exterior. Como toda membrana biológica está constituida sobre todo por lípidos y proteínas. También hay oligosacáridos asociados a las proteínas y a los lípidos. La difusión corresponder al movimiento de partículas de mayor concentración de esta misma, a menor concentración (ej.: cuando echas una aspirina en agua, veras que las partículas se alejan de la aspirina; hay la aspirina es la zona de mayor concentración). En relación al transporte, sería el movimiento de proteínas desde la parte en donde hay más concentración de esta, a la parte de menor concentración. Este tipo de movimiento de partículas, no es el único, puesto que existe también el movimiento de menor concentración, a mayor concentración, a este se le llama "entre de gradiente" , mientras que al normal ( el primero que te dije ) se le llama " a favor de gradiente".
La diálisis es la difusión (ocia de mayor a menor) a favor de gradiente (ocia una difusión común y corriente xD).

OSMOSIS

La ósmosis es un fenómeno físico-químico relacionado con el comportamiento del agua —como solvente de una solución— ante una membrana semipermeable para la solvente (agua) pero no para los solutos. Tal comportamiento entraña una difusión simple a través de la membrana del agua, sin "gasto de energía". La osmosis corresponde a la difusión del agua, estando mezclado con un soluto (siendo el agua el solvente), donde, como lo había dicho al principio, va de mayor concentración de agua a menor concentración de agua, y como en donde hay mayor cantidad de agua, hay menor cantidad de soluto, el agua va de menor cantidad de soluto a mayor cantidad de soluto. En la célula de esa manera se transporta el agua, por medio de la osmosis. La cantidad de agua que entra o que sale depende de la cantidad de soluto que hay fuera o dentro de la célula, creando así 3 tipos de medio, en donde puede ir la célula, que son el medio "hipertónico" (mayor cantidad de soluto fuera de la célula), "hipotónico" (menor cantidad de soluto fuera de la célula) e "isotónico" (igual cantidad de soluto tanto fuera como dentro de la célula). Si una célula se encuentra en un medio hipertónico, tendrá mayor concentración fuera de la célula, por lo tanto el agua saldrá de la célula por osmosis (recuerda que la osmosis es el mol del agua de menor a mayor concentración de soluto), ocasionando el fenómeno llamado "plasmólisis" en la célula vegetal o "prensión" en la célula animal, (que en resumen la célula se seca por se le va el agua y se caga de sed xD). Si una célula se encuentra en un medio hipotónico ocurriría lo contrario, el agua entra a la célula por osmosis y produciría el fenómeno llamado "turgencia" en la célula vegetal y "cito lisis" en la célula animal (la célula se revienta de tanta agua). Si la célula esta e un medio hipotónico, el agua entrara y saldrá constantemente de un modo equilibrado y a la célula no le pasaría nada.

La ósmosis u osmosis es un fenómeno físico-químico que hace referencia al paso de disolvente, pero no de soluto, entre dos disoluciones de distinta concentración separadas por una membrana semipermeable. La ósmosis es un fenómeno biológico de importancia para la fisiología celular de los seres vivos.

Una membrana semipermeable es aquella que contiene poros de tamaño molecular. El tamaño de los poros es minúsculo, por lo que dejan pasar las moléculas pequeñas pero no las grandes. Si una de estas membranas separa un líquido en dos particiones, por ejemplo una de agua pura y otra de agua con azúcar, suceden distintos fenómenos que son explicados con los conceptos de potencial electroquímico y difusión simple.

Los potenciales químicos de los componentes de una solución son menores que la suma del potencial de dichos componentes cuando no están ligados en la solución. Este desequilibrio hace que se produzca un flujo de partículas solventes hacia la zona de menor potencial, que se expresa como presión osmótica mensurable en términos de presión atmosférica. El solvente fluirá hacia el soluto hasta equilibrar dicho potencial o hasta que la presión hidrostática equilibre la presión osmótica.

Como resultado final, el agua pasa de la zona de baja concentración a la de alta concentración y viceversa, con un flujo neto mayor de moléculas de agua que pasan desde la zona de baja concentración a la de alta.

Por otra parte, el concepto de ósmosis se utiliza para nombrar a la mutua influencia entre dos personas o grupos de personas, especialmente en el campo de las ideas.

TRANSPORTE  ACTIVO

En biología, El transporte celular es el intercambio de sustancias entre el interior celular y el exterior a través de la membrana plasmática o el movimiento de moléculas dentro de la célula. Se diferencian en que el transporte activo, Mecanismo que permite a la célula transportar sustancias disueltas a través de su membrana desde regiones de menor concentración a otras de mayor concentración. Es un proceso que requiere de energía
en cambio en transporte pasivo, es el intercambio simple de moléculas a través de la membrana plasmática, durante el cual la célula no gasta energía, debido a que va a favor del gradiente de concentración o a favor del gradiente de carga eléctrica, es decir, de un lugar donde hay una gran concentración a uno donde hay menor. El proceso celular pasivo se realiza por difusión. En sí, es el cambio de un medio de mayor concentración a otro de menor concentración.

En biología celular se denomina transporte de membrana al conjunto de mecanismos que regulan el paso de solutos, como iones y pequeñas moléculas, a través de membranas plasmáticas, esto es, vi capas lipidias que poseen proteínas embebidas en ellas. Dicha propiedad se debe a la selectividad de membrana, una característica de las membranas celulares que las faculta como agentes de separación específica de sustancias de distinta índole química; es decir, la posibilidad de permitir la permeabilidad de ciertas sustancias pero no de otras.¹

Los movimientos de casi todos los solutos a través de la membrana están mediados por proteínas transportadoras de membrana, más o menos especializadas en el transporte de moléculas concretas. Puesto que la diversidad y fisiología de las distintas células de un organismo está relacionada en buena medida con su capacidad de captar unos u otros elementos externos, se postula que debe existir un acervo de proteínas transportadoras específico para cada tipo celular y para cada momento fisiológico determinado;¹ dicha expresión diferencial se encuentra regulada mediante: la transcripción diferencial de los genes codificantes para esas proteínas y su traducción, es decir, mediante los mecanismos genético-moleculares, pero también a nivel de la biología celular: dichas proteínas pueden requerir de activación mediada por rutas de señalización celular, activación a nivel bioquímico o, incluso, de localización en vesículas del citoplasma.²

ENDOCITOSIS.

Entrada de material al interior de la célula. Fagocitosis (mediante la fagocitosis se produce la captación de partículas sólidas), Linfocitosis (las macromoléculas disueltas en el líquido extracelular entran en la célula mediante vesículas cenocíticas que se producen en depresiones de la membrana celular, Endocitosis mediada por receptores (utiliza receptores de membrana que recubren invaginaciones (coate pit) y a los cuales se unen e internan solutos
específicos).  Endocitosis mediante un receptor: este es un proceso similar a la linfocitosis, con la salvedad de que la invaginación de la membrana sólo tiene lugar cuando una determinada molécula, llamada ligando, se une al receptor existente en la membrana. Una vez formada la vesícula cenocítica está se une a otras vesículas para formar una estructura mayor llamada endóseme. Dentro del endósame se produce la separación del ligando y del receptor: Los receptores son separados y devueltos a la membrana, mientras que el ligando se fusiona con un ribosoma siendo digerido por las enzimas de este último. Aunque este mecanismo es muy específico, a veces moléculas extrañas utilizan los receptores para penetrar en el interior de la célula. Así, el HIV (virus de la inmunodeficiencia adquirida o del sida) entra en las células de los linfocitos uniéndose a unas glicoproteínas llamadas CD4 que están presentes en la membrana de los mismos. Las vesículas cenocíticas se originan en dos áreas específicas de la membrana: Los "hoyos recubiertos" ("coated pits") son invaginaciones de la membrana donde se encuentran los receptores.   Los chavéelos son invaginaciones tapizadas por una proteína especializada llamada clavellina, y parece que juegan diversos papeles: La superficie de los cavéolos dispone de receptores que pueden concentrar sustancias del medio extracelular. Sé utilizan para transportar material desde el exterior de la célula hasta el interior mediante un proceso llamado transitases. Esto ocurre, por ejemplo, en las células planas endoteliales que tapizan los capilares sanguíneos. Están implicados en el proceso de envío de señales intracelulares: la unión de un ligando a los receptores de los cavéolos pone en marcha un mecanismo intracelular de envío de señales.

EXOCITOSIS

Secreción de macromoléculas por parte de la célula. Previamente éstas han sido empaquetadas en vesículas que mediante la intervención de proteínas contráctiles y de calcio se funden con la membrana plasmática y liberan su contenido al medio extracelular.
Reciclado de membrana.
Papel del calcio.
Papel de los micros túbulos y micro filamentos (bloqueo por cochinchina).

Es el mecanismo por el cual las macromoléculas contenidas en vesículas citoplasmáticas son transportadas desde el interior celular hasta la membrana plasmática, para ser vertidas al medio extracelular.

Durante la exocitosis, la membrana de la vesícula secretora se fusiona con la membrana celular liberando el contenido de la misma. Por este mecanismo las células liberan hormonas (por ejemplo, la insulina), enzimas (por ejemplo, las enzimas digestivas) o neurotransmisores imprescindibles para la transmisión nerviosa.

Mediante este mecanismo, las células son capaces de eliminar sustancias sintetizadas por la célula, o bien sustancias de desecho.

En toda célula existe un equilibrio entre la exocitosis y la endocitosis, para mantener la membrana plasmática y que quede asegurado el mantenimiento del volumen celular.

La exocitosis, o secreción celular, es el proceso celular por el cual las vesículas situadas en el citoplasma se fusionan con la membrana citoplasmática y liberan su contenido. Esto sucede cuando llega una señal extracelular; además se puede explicar cómo el proceso en el cual se expulsa material de desecho de la célula producido por el retículo endoplasmático y el aparato de Golgi y posteriormente empacado en vesículas. Hoy hay que diferenciar la exocitosis regulada de la exocitosis constitutiva por la cual las células transportan elementos de membrana y proteínas continuamente a la membrana plasmática. Sin embargo, hay muchos pasos en los cuales estos dos mecanismos se asemejan.

Origen de las vesículas constitutivas y reguladas. Ambos tipos de vesículas comparten los mismos pasos desde su formación a nivel del retículo endoplasmático y diferentes compartimentos del aparato de Golgi a nivel del cuerpo celular.

FLUIDO CELULAR