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Tiene una definición que dice que es el flujo de agua desde a través de una membrana semipermeable, desde desde dónde, desde menos o mayor concentración hacia mayor o menor concentración, ¿no? Desde menor concentración hacia mayor concentración.
Aquí tenemos la membrana semipermeable, tenemos agua y aquí tenemos una concentración elevada de solutos, iones, por ejemplo, y aquí una concentración baja. Entonces, el flujo neto es desde menor concentración. El el lo que va a fluir es el agua. Acá la membrana semipermeable no deja pasar los solutos, en este caso los iones, no deja pasar, solo puede pasar el agua.
Entonces, la presión osmótica hace que el agua fluya desde menor concentración hacia mayor concentración. Es el flujo neto porque hay flujo en ambos sentidos, solamente que en el otro sentido es pequeñito. Y lo que va a pasar es de que el agua va a descender porque está pasando al otro lado y vamos a tener que hay un aumento del agua y aquí una disminución. Esos osos.
Ese es el fenómeno que todo el tiempo está sucediendo en nuestras células. Flujo a través de unas membranas semipermeable, en este caso de un soluto del agua de menor a mayor concentración. Esto tiene relación con problemas de salud que los conocemos con el nombre de o deshidratación, como veremos en un instante.
Ah, cuando por alguna causa la concentración en una célula es muy elevada, la concentración de solutos de iones en una célula es muy elevada. Entonces se va a producir edema celular.
A ver, cuando hay una descarga de una neurona, va a entrar sodio. Lo voy a graficar en un momento, solo voy a hablar ahora. Va a entrar sodio de afuera hacia adentro produciendo trabajo. Okay. Ahí no más. Sencillo.
Cuando una neurona va a activarse, se llama despolarizarse, cuando se va a activar va a entrar sodio, se abre un canal y entra una corriente eléctrica positiva de sodio y la neurona hace su trabajo, pero tiene que volver a la normalidad porque si no no podríamos pensar, no podría hablar rápido en este momento, no podría pensar rápido, no podría mover mis brazos rápido, porque tiene que haber rapidísimo reacciones que hagan trabajar a la neurona y que luego la pasen a su reposo para nuevamente hacerla trabajar. ¿Se entiende esto, no? Okay.
Ese trabajo necesita ATP. ¿Y dónde se produce ATP? En las mitocondrias. ¿Y qué necesita la mitocondria? Oxígeno, grandes cantidades, pero como no voy a tener infarto nunca, sufro un infarto de miocardio y se me obstruye una de las coronarias y ya no fluye sangre, ya no fluye oxígeno y esas células que están sin oxígeno van a producir ATP. Y si el infarto es grave, eso va a ocurrir en todo el organismo, no va a haber ATP. Si estamos hablando en el cerebro, entonces en el cerebro no va a poder sacarse el sodio. Entró sodio y no va a poder sacarse porque necesita ATP, energía, bomba, una bomba y la célula de lo que antes era una célula normal va a edematizarse. Se va a hinchar y probablemente pueda romperse. Ese es un fenómeno clínico que ocurre con frecuencia en ciertas circunstancias. Edema, edema celular y lo contrario es deshidratación.
¿Quién tiene cara de borracha? Carlos tienes cara de borracha. Al día siguiente, ¿qué pasa con tu cabecita? H duele deshidratado. Hay deshidratastea. Porque cuando uno toma alcohol orina, orina más que lo que toma y se deshidrata. ¿Por qué? Porque el alcohol inhibe a una hormona llamada hormona diurética. Y si no funciona la hormona antidurética, la persona orina, orina, orina, se deshidrata.
Entonces, vamos a ver, por ejemplo, que eh va a haber aquí hay una arteria renal y va a perderse por la orina. Va a perderse por la orina líquido, orina y va a haber una concentración de solutos exagerada. Y va a seguir orinando. ¿De dónde va a sacar el agua? De las células. De las células que rodean el flujo renal, el agua va a salir y la persona va a seguir orinando. Y las células te van a deshidratar. Eso ocurre, digamos, a nivel renal, pero también ocurre en todo el organismo, especialmente en el cerebro. Hay una deshidratación por este fenómeno de un aumento de la concentración debido a una excesiva dureza y duele la cabeza y uno tiene cía hace un momento, estos fenómenos también no solamente tienen estas manifestaciones de desequilibrio en este caso, pero también de funcionamiento adecuado.
Esto van a llevar en fisiología, pero es bioquímica, o sea, que estamos hablando de agua y tengo que hablar necesariamente de lo que significa el potencial de membrana. Esto es especialmente importante en las células excitables, neuronas, por ejemplo, tejido cardíaco, por ejemplo, algunas glándulas, pero los mejores eh las mejores para entender bien son las neuronas.
En el potencial de membrana tenemos que inicialmente, esto es una neurona, aquí vamos a poner su comunicación con otra neurona o su comunicación con un nervio a un músculo. Toda esta cantidad en el líquido extracelular de iones y otros más como fosfato, etcétera, van a dar normalmente en una membrana en reposo una carga de más o menos 40, 50, 60 mV en la parte externa. Vamos a poner más 40 aquí afuera. Por estas concentraciones que hemos escrito y por dentro, por ese desequilibrio que hay acá entre líquido intracelular y extracelular, vamos a tener una medio, un promedio de -70, la parte interna de la membrana celular de una neurona.
En este momento estamos hablando de una membrana en reposo, que es una situación que en caso de las neuronas dura milisegundos, si no no podríamos pensar bien, pero hay un instante la que la membrana está en reposo, entre comillas, como veremos en un momento. Esta membrana en reposo lo que está constituyendo es un potencial, una diferencia de potencial entre +40 y -70. Es un potencial.
Aquí hay una diferencia de potencial por la altura. Aquí no es mucho, pero aquí es mejor mayor. Está tu celular. [risas] Apaga la luz. La diferencia de potencial entre Corá y acá es 220. Ahorita aquí es cero, allá es 220. Enémela. Hay flujo. Hay flujo porque hay una potencialidad. Tú eres mamá, pero eres una madre en potencia. Okay.
Eso significa el potencial de membrana. Eso genera la posibilidad de que esta neurona pueda ejercer trabajo en algún momento, como cuando apretamos el interruptor y es cuando se abren canales, en este caso canales de sodio. Se abre un canal de sodio, embarraí grande, por donde el sodio va a ingresar a la neurona y este potencial de -70 va a ir subiendo, va a ir subiendo hasta que se despolarice.
Pero bueno, nuevamente vuelvo hacia atrás. Membrana en reposo no hay. Completamente en reposo no hay. Pregúntenle a su profesor de fisiología. No hay. Porque en fracciones de segundo, no sé cuánto, va entrando un poquito de sodio. Un poquito de sodio hasta que llega a lo que se denomina umbral de despolarización que puede ser -50 -55. Entonces, una fracción de segundo va entrando un poquito de sodio y se va convirtiendo al interior de la membrana no tan negativo, sino un poquito menos negativo hasta que llega al umbral. Al umbral. Este es el umbral. Se llega al umbral y ocurre la apertura total de los canales de sodio ingresa una corriente de sodio que hace que el sodio aumente aquí y disminuya a eso ocurre también en fracciones de segundo.
Este fenómeno entonces es el fenómeno de despolarización. [risas] Se despolariza la membrana y esa despolarización manda una onda, una onda que recorre toda la membrana, toda la membrana y según el caso se comunica esa onda a través de las conexiones con otras neurones o a través de un nervio que va hasta algún músculo esquelético para que yo pueda hablar o moverme. Es así entonces como estos fenómenos de despolarización y las ondas de despolarización que viajan por las prolongaciones van a producir fenómenos bioquímicos, contracción eh eh contracción de músculo, contracción músculo cardíaco, pensamiento. Esa es la forma.
Entonces, como también intervienen estos iones y para más para no abundar más mencionar que durante una fracción de segundo ocurre eso e inmediatamente interviene lo que dije hace un momento, el ATP para que mediante una bomba Una bomba sodio potasio tefasa. Utilice la energía del ATP para bombear nuevamente desde la mayor concentración al sodio hacia afuera. Se bombea nuevamente en una fracción de segundo también el sodio sale a través de una otra proteína. Donde se encuentra este fenómeno de bomba sodio potasio. Profundizarán más esto en la parte de fisiología, pero esto es lo básico para entender muchas cosas en bioquímica.
Bien. Hay un término que se llama constante diéctrica del agua y dice que el agua tiene una elevada constante diéctrica. ¿Se entienden? Porque es una constante dialéctrica. Sí, sí o no. Pues, o sea, o sea, no dice, ¿alguien entiende lo que significa la constante dieléctrica? Es dieléctrico constantemente. Es dialéctrico constantemente. [risas]
Entonces yo siempre he entendido, pero al ver ayer preparando la clase le he dicho, "Explícame en términos para gente común, ¿qué esito?" [risas] Me ha dicho y me ha explicado, me ha dicho en un párrafo, es la fuerza que tiene una sustancia para romper enlaces. Ni tiene esa definición así tan fácil. Es la fuerza que tiene una, en este caso, la fuerza que tiene el agua para romper enlaces y se refiere a enlaces eh iónicos fundamentalmente.
Entonces, el ejemplo, si quieren poner ejemplo, es eh permite la disolución de el cloruro de sodio. Ejemplo, disuelve el sodio, rompe los enlaces iónicos del sodio, del cloruro de sodio. Entonces, el agua es a raíz de esto es un solvente universal. Disuelve una gran cantidad de sustancias iónicas o polares. Para sustancias iónicas o polares, sean moléculas o sean átomos. Sodio, cloro, calcio, potasio, magnesio, manganesa, sustancias como el bicarbonato, fosfatos, la glucosa, la sacarosa de nuestro azúcar de todos los días tiene regiones polares, por lo tanto se disuelve bien la glucosa a través de lo que hemos visto de la región negativa del bipolo agua y sus regiones positivas.
¿Qué pasa con las moléculas no polares? Las grasas, por ejemplo, son sustancias que sabemos ya desde la escuela que no se llevan bien con el arte, los grasos, los aceites. Entonces, a las sustancias no polares también influyen, no van a entender las aglomera, las retira, el agua retira, repul, hay repulsión, las repele a las moléculas no polares. Aglomerándolas. Sí, tal vez otro término. Las agrupan a Romera agrupa. Gracias a esto hay vida. Hay vida.
Tenemos como ejemplo las membranas. Membranas son una doble capa lipídica. Entonces tenemos una doble capa de lípido formando una membrana donde vamos a ver más adelante también donde la región no polar es la parte que está al centro de las dos de las dos capas de la región que está en contacto con el agua en las células. Agua acá, agua acá, agua acá por fuera y por dentro tiene una región polar, o sea, las grasas son sustancias antipáticas. Lo que hace el agua entonces es agrupar. Gracias a esta cualidad que tiene el agua es que se han formado hace millones, miles de millones de años las primeras membranas que han dado origen a las primeras células. En forma espontánea agrupándolas.
El agua es una sustancia nucleofílica. En términos sencillos significa que puede romper enlaces. No todos, no, algunos puede romper en las en términos más genéricos, hidrólisis. Nucloril creo que esfil y apenas entonces nucleofil el ejemplo más interesante que he encontrado, ejemplo, la hidrólisis del ATP. El ATP es el adenosín trifosfato. Tiene tres grupos fosfordos. Está apuntando bien el está apuntando bien. Está apuntando. Está bien. Aquí hay una base nitrogenada que se llama adenidina, unida a una pentosa que es la ribosa. Y en el oxígeno del carbono 5 de la ribosa se enlaza un primer fosfato, un segundo fosfato y un tercer fosfato. Adenosín y fosfato es la molécula de alta energía, de intercambio energético, es la que produce trabajo en todas partes, es la que se produce en la mitocondria en gran cantidad. El agua, el agua es muy nucleofílico con el ATP, rompiendo este enlace y liberando energía. Hidroliza este ATP, el agua en ciertas circunstancias y libera energía. ¿Para qué? Para un montón de cosas, para la contracción muscular, para el bombeo de iones de afuera hacia adentro. Hace un momento hemos hecho este esquema.
Vamos a aclarar un poco más que hay moléculas. Está escuchando clásicas. He dicho antipáticas son las moléculas anfáticas. Anfi significan dos lados. Yo soy diestre. Estas moléculas anfipáticas tienen un gran rol, especialmente cuando hablamos de lípidos. Los lípidos de la forma más básica, los ácidos grasos, las grasas o los ácidos grasos que forman lípidos. Son una cadena hidrocarbonada más o menos larga, puntos suspensivos que puedes tener cuatro carbonos, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 carbonos. Hay una cadena hidrocarbonada en la cual cada carbono se enlaza con hidrógeno en enlaces covalentes perfectos. Bien equilibrados en el espacio y a su vez con el carbono contiene formando enlaces covalentes perfectos. Donde los electrones están justo al medio, al medio, al medio, al medio, no hay desequilibrio, no hay como en el caso de lava en una región con más cargas negativas. Acá todo está bien equilibrado y esta es la zona. A no tiene polos, es hidrófoba. Es hidrófoba. Rechaza el agua. Y luego en el extremo tenemos el grupo ácido carboxílico. Este es el grupo ácido carboxílico, un oxígeno y un grupo hidróxilo. Este oxígeno por su relación con el carbono tiene una región polar. Entonces, por eso hemos dibujado estas bolitas acá, que son las cabecitas, digamos, del grupo ácido carboxílico con una región negativa que se lleva bien con la parte positiva del agua. Y para finalizar esto, en ciertas circunstancias este grupo ácido carboxílico puede comportarse como ácido. Veremos en la siguiente clase, donando un protón y adquiriendo esto una región también negativa. Entonces esa es la importancia de estas sustancias apolares o perdón en este caso anfipáticas.
Por ejemplo, tenemos en nuestra sangre en este momento una cantidad importante de lo que se llaman las lipoproteínas. Ejemplo, lipoproteínas. Son proteínas que en la parte externa del glóbulo proteico tiene un predominio de aminoácidos polares acá que se llevan bien con el agua. Y en la parte interna predominio de aminoácidos apolares. ¿Para qué sucede esto? Para que aquí adentro en el predominio de aminoácidos apolares se eleven bien estos aminoácidos con sustancias apolares, por ejemplo, triglicéridos, por ejemplo, fosfolípidos, por ejemplo, colesterol y permitan el transporte. En la sangre que está conformada de agua, llevándose bien con el agua. Esa es otra de las importancias de estas sustancias apolares. Okay, vamos a quedar ahí, muchachos.