UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE YUCATÁN
(UADY)
FACULTAD DE QUÍMICA
FARMACOLOGÍA I
DR. ROLFFY ORTIZ ANDRADE
ALUMNOS:
 DAVID ALBERTO GONZÁLEZ CHI
 ROSADO MAGAÑA LAURA SARAHI
 MENDOZA OLIVEROS TAHALI
 ALBOR SABIDO JUAN
 SMITH MARIN ARACELY
 LOPEZ MONTALVO LISSETE
SALON 9
FECHA DE ENTREGA: MARTES 7 DE SEPTIEMBRE DE 2010
Farmacología I
Mecanismos de transporte
Las moléculas de pequeño tamaño atraviesan las membranas por difusión pasiva, por
difusión facilitada o por transporte activo. Las de gran tamaño lo hacen por procesos de
pinocitosis y exocitosis. La velocidad de difusión a través de la bicapa lipídica depende del
tamaño de la molécula, de su liposolubilidad y de su grado de ionización: las moléculas
pequeñas y no polares son las que difunden con mayor rapidez; las moléculas polares sin
carga eléctrica difunden con rapidez si son pequeñas y con lentitud si son mayores; las
moléculas ionizadas, por pequeñas que sean, no atraviesan la barrera lipídica.
Las
moléculas que pasan mal a través de la bicapa lipídica utilizan proteínas específicas que
actúan como canales o como sistemas transportadores: los canales dejan pasar moléculas
de un tamaño y una carga determinadas a favor de un gradiente electroquímico; las
proteínas transportadoras fijan la molécula y la transfieren a través de la membrana.
Cuando este transporte es a favor del gradiente electroquímico, consume energía y se
denomina transporte activo.
Todos los procesos farmacocinéticos de absorción, distribución, y eliminación requieren el
paso de las moléculas del fármaco a través de membranas biológicas formadas por una
doble capa de lípidos en la que se intercalan proteínas. Aunque las proteínas son las
responsables de la mayor parte de las funciones de la membrana, incluyendo algunos
procesos de de transporte de fármacos, los lípidos condicionen en mayor grado el paso de
los fármacos.
Los lípidos pueden ser fosfolípidos (fosfatidilcolina, esfingomielina, fosfatidilserina, o
fosfatidiletanolamina), colesterol y glucolípidos, los cuales determinan la estructura básica
de la membrana. Los fosfolípidos se orientan espontáneamente de forma perpendicular al
plano de la, membrana, dejando los grupos polares hacia fuera y las cadenas hidrofóbicas
de ácidos grasos hacia dentro.
Las proteínas son las responsables de la mayor parte de las funciones de la membrana.
Dispersas irregularmente, pueden ocupar la parte externa o interna de la membrana, o
atravesarla. Su función hidrofóba interactúa con la de los lípidos, mientras que la hidrófila
está en contacto con el agua fuera o dentro de la membrana. Estas proteínas pueden
actuar como:
 Ionóforos: Que permiten el acceso de iones y otras pequeñas moléculas polares.
 Canales: Las cuales tras un cambio de conformación, se abren o cierran influyendo
en la polaridad de la membrana.
 Transportadores activos.
 Receptores específicos de ligandos endógenos.
 Enzimas reguladoras que responden a estímulos fisiológicos y farmacológicos.
Las moléculas de pequeño tamaño atraviesan las membranas por difusión pasiva, por
difusión facilitada o por transporte activo. Las de gran tamaño lo hacen por proceso de
pinocitosis y exocitosis. La velocidad de difusión a través de la bicapa lipídica depende del
tamaño de la molécula, de su liposubilidad y de su grado de ionización: las moléculas
pequeñas y no polares son las que difunden con mayor rapidez; las moléculas polares sin
carga eléctrica difunden con rapidez si son pequeñas y con lentitud si son mayores; las
moléculas ionizadas, por pequeñas que sean, no atraviesan la barrera lipídica. Las
moléculas que pasan mal a través de la bicapa lipídica utilizan proteínas específicas que
actúan como canales o como sistemas transportadores: Los canales dejan pasar moléculas
de un tamaño y una carga determinada a favor de un gradiente electroquímico; las
proteínas transportadoras fijan la molécula y la transfieren a través de la membrana.
Cuando este transporte es a favor del gradiente electroquímico no requiere energía y se
denomina difusión facilitada; cuando se realiza contra un gradiente electroquímico,
consume energía y se denomina transporte activo.
DIFUSION PASIVA
La difusión pasiva es un fenómeno espontáneo puesto que suceden incrementando la
entropía del sistema, y disminuyendo la energía libre. No requiere de la intervención de
proteínas de membrana, pero sí de las características de la sustancia a transportar y de la
naturaleza de la bicapa. Para el caso de una membrana fosfolipídica pura, la velocidad de
difusión de una sustancia depende de su:

gradiente de concentración,

hidrofobicidad

tamaño

carga

si la molécula posee carga neta.
Estos factores afectan de diversa manera a la velocidad de difusión pasiva: a mayor
gradiente de concentración, mayor velocidad de difusión, a mayor hidrofobicidad, esto es,
mayor coeficiente de partición, mayor solubilidad en lípido y por tanto mayor velocidad de
difusión, a mayor tamaño, menor velocidad de difusión, dado un potencial de membrana,
es decir, la diferencia de potencial entre la cara exoplasmática y la endoplasmática de la
membrana, y un gradiente de concentración se define un gradiente electroquímico que
determina las direcciones de transporte energéticamente favorables de una molécula
cargada, dependiendo de la naturaleza de ésta y del signo del potencial, si bien la mayor
parte de las células animales poseen carga negativa en su exterior.
La difusión simple a través de la membrana lipídica muestra una cinética de no saturación,
esto es, que, puesto que la tasa neta de entrada está determinada sólo por la diferencia
en el número de moléculas a cada lado de la membrana, la entrada aumenta en
proporción a la concentración de soluto en el fluido extracelular. Esta característica
distingue la difusión simple de los mecanismos de penetración por canales de transporte
mediado.
La difusión es el mecanismo más importante mediante el cual los fármacos penetran y se
distribuyen por el organismo. Se refiere a la tendencia que tiene cualquier sustancia a
moverse desde áreas de mayor concentración a las de menor concentración. No requiere
energía y por lo tanto no es saturable ni se puede inhibir por la presencia de otras
sustancias. La difusión de una molécula a través de una membrana celular depende en
primer lugar de la superficie de intercambio, del coeficiente de partición lípido-agua si el
fármaco no es un electrolito y de las diferencias de pH a través de la membrana y de su
pka en el caso de los compuestos iónicos.
TRANSPORTE ACTIVO
Es el tipo de transporte de membrana que requiere energía, es el transporte de los solutos
en contra de sus gradientes electroquímicos, lo que provoca una concentración de solutos
de un lado de la membrana plasmática y la creación de energía potencial en el gradiente
electroquímico formado. El transporte activo es importante para la captación y expulsión
de fármacos y otros solutos. De acuerdo con la fuerza del estimulo, el transporte activo se
divide en primario y secundario.
TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO. El transporte es a través de la membrana que enlaza
directamente con la hidrólisis de ATP se denomina transporte primario activo. Los
transportadores ABC son ejemplos de transportadores activos primarios. Contienen una o
dos cajas de enlaces de ATP y un dominio altamente conservado en la región del asa
intracelular con actividad de ATP. En las células de mamíferos, los transportadores activos
primarios gobiernan la salida unidireccional de los solutos a través de las membranas
biológicas.
TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO. En el transporte activo secundario, la transferencia a
través de la membrana biológica de un solo soluto S1 en contra de su gradiente de
concentración y es impulsada por el transporte de otro soluto S2 de acuerdo con su
gradiente de concentración. Por lo tanto, el estimulo para este tipo de transporte se
almacena en el potencial electroquímico creado por la diferencia de concentración de S2 a
través de la membrana plasmática. Por ejemplo la bomba de Na+/K+ crea un gradiente de
concentración de Na+ que se dirige hacia el interior de la membrana plasmática. En estas
circunstancias, el desplazamiento de Na+ hacia el interior produce la energía necesaria
para estimular el desplazamiento del sustrato S1 en contra de su gradiente de
concentración por medio de un transportador activo secundario, como sucede en el
intercambio de Na+/Calcio.
DIFUSIÓN SIMPLE A TRAVÉS DE POROS
La penetración de la membrana celular por un proceso de simple difusión a través de sus
poros viene condicionada por el tamaño y por la carga. Como el radio de las moléculas de
fármacos es considerablemente mayor, en general, que el radio de los poros, este proceso
de penetración es de importancia secundaria en las membranas celulares e intracelulares.
Sin embargo, existen en el organismo membranas consistentes en capas de células, como
son los tejidos epiteliales, los capilares o los glomérulos del riñón. Estas membranas
poseen características lipoideas parecidas a las de las membranas celulares, pero
contienen poros intercelulares del orden de los 40 Å que permiten el paso de muchos
fármacos cuyo radio no excede dicho tamaño. Por esto, en este tipo de membranas
predominan los procesos de filtración.
Difusión facilitada Las moléculas no pueden difundir directamente a través de la bicapa
lipídica, dependen de proteínas específicas. El transporte de moléculas mediante
receptores proteicos que dependen del gradiente de concentración se denomina difusión
facilitada, que es una forma de transporte pasivo que continua hasta el equilibrio. Las
proteínas que median la difusión facilitada pueden ser proteínas canales o
transportadoras;
en este caso el transporte se realiza a favor de un gradiente de
concentración y no se consume energía; esta difusión puede saturarse e inhibirse
competitivamente, como sucede con el transporte de la glucosa en la membrana de los
hematíes.
ENDOCITOSIS
Esta forma de introducir materiales del medio extracelular hacia el citoplasma consiste
ingerir los materiales del medio encerrándolos dentro de una membrana y formando una
vacuola que pasa al citoplasma a la vacuola y se vierten sus enzimas digestivas, que
empiezan a digerir el material que se encuentra dentro hasta degradarlo totalmente, por
lo que las vacuolas van desapareciendo.
EXOCITOSIS
La célula forma vesículas en el aparato de Golgi; ahí se sintetizan y empacan los
materiales, los cuales se desprenden y migran
hacia las membranas celulares. Las
vesículas así formadas se fusionan con las vesículas de la membrana celular y el contenido
de ellas se vierte hacia el medio extracelular.
Referencias bibliográficas
1. Lodish et al. (2005). Biología celular y molecular. Buenos Aires: Médica Panamericana.
ISBN 950-06-1974-3.
2. Alberts et al (2004). Biología molecular de la célula. Barcelona: Omega. ISBN 54-2821351-8.
3. Frías et al. Farmacología y Toxicología. Manual Normon.
4. Galbis Pérez, Juan Antonio; Panorama Actual de la Química Farmacéutica; 2ª edición;
Secretariado de Publicaciones de la Universidad de Servilla; España, 2004; pp.: 74, 76
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