Biofísica

clase 30/03/26

Biofísica de la Membrana Celular – Resumen de Clase (versión mejorada)
1. Soluciones y sueros

Las soluciones utilizadas en medicina se clasifican según su osmolaridad en relación con el medio intracelular:

Isotónicas (igual concentración que la célula):
Suero fisiológico 0,9% (NaCl)
Ringer lactato
→ No producen cambios en el volumen celular.
Dextrosa al 5%:
Inicialmente isotónica, pero fisiológicamente se comporta como hipotónica tras el metabolismo de la glucosa.
Importancia en pediatría:
Uso frecuente de soluciones isotónicas para evitar desequilibrios hidroelectrolíticos.
2. Evolución de la teoría de la membrana
Modelos iniciales: membrana como estructura estática.
Modelo clásico: bicapa lipídica (Gorter y Grendel).
Modelo actual: modelo de mosaico fluido (Singer y Nicolson):
Bicapa de fosfolípidos
Proteínas integrales y periféricas
Alta dinamicidad y fluidez
3. Teoría actual de la membrana celular

La membrana está formada por una bicapa fosfolipídica, con:

Cabezas hidrofílicas (hacia el exterior e interior acuoso)
Colas hidrofóbicas (hacia el interior)

Propiedades clave:

Permeabilidad selectiva
Fluidez
Capacidad de generar gradientes electroquímicos

📌 Importante:

Interior celular: carga relativamente negativa
Exterior celular: carga relativamente positiva
Esto se mantiene gracias a bombas activas como la Na⁺/K⁺-ATPasa
4. Transporte a través de la membrana
A. Transporte pasivo (sin gasto de energía)
Difusión simple
Difusión facilitada
Ósmosis

📌 Se realiza a favor del gradiente de concentración

B. Transporte mediado (activo)
Requiere energía (ATP)
Ejemplo: bomba Na⁺/K⁺

📌 Permite mover sustancias contra el gradiente

5. Movimiento pasivo y postulados

El movimiento pasivo depende de:

Gradiente de concentración
Permeabilidad de la membrana
Tamaño y naturaleza de la molécula
6. Ósmosis y presión osmótica
Ósmosis

Movimiento de agua a través de una membrana semipermeable desde:

menor concentración de solutos → mayor concentración de solutos
Presión osmótica
Fuerza necesaria para detener el flujo de agua
Comportamiento celular según el medio
Medio hipertónico:
Más solutos fuera
El agua sale → célula se deshidrata (crenación)
Medio hipotónico:
Más solutos dentro
El agua entra → célula se hincha (turgencia)
Turgencia celular:
Entrada excesiva de agua por alta concentración intracelular
7. Equilibrio de Donnan

Fenómeno que ocurre cuando:

Existen iones no difusibles en un lado de la membrana
Se genera una distribución desigual de iones

📌 Consecuencias:

Diferencia de potencial eléctrico
Influencia en el volumen celular
8. Comunicación celular

Las células se comunican mediante señales químicas que interactúan con receptores específicos:

Autocrina:
La célula actúa sobre sí misma
Paracrina:
Actúa sobre células cercanas
Endocrina:
Hormonas liberadas a la sangre (acción a distancia)
Sináptica:
Comunicación neuronal (rápida y específica)
9. Coeficientes importantes
Coeficiente de partición:
Afinidad de una sustancia por fases lipídicas o acuosas
Coeficiente de difusión:
Velocidad de desplazamiento de moléculas
Corriente iónica:
Movimiento de iones a través de canales (base de la actividad eléctrica celular)
10. Estructuras de transporte en la membrana
Comparación:
Canales iónicos:
Rápidos
Selectivos
Pueden ser regulados por voltaje o ligando
Poros:
Menos selectivos
Permiten paso pasivo
Transportadores (carriers):
Cambian de conformación
Más lentos que los canales
Pueden ser activos o pasivos
11. Conceptos clave finales
La membrana no es estática: es dinámica y funcional
Mantiene el equilibrio interno (homeostasis)
Permite la comunicación y la excitabilidad celular
Es fundamental para fenómenos como:
Potenciales de acción
Contracción muscular
Transmisión nerviosa