Procesos de transporte

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participantes son Na+, K+y CI-, tendremos que se mantiene la neutralidad electrica y que la corriente neta IN es igual a cero. IN = lNa+ + lK' + lo- [9.44] Combinando las ecuaciones 9.43 y 9.44, y despues de una transformaci6n algebraica, se obtiene la siguiente ecuaci6n: E=-~In[ PK a~ +PNa a~a + PC! a~1 ] F PK a~ + PNa a~a + pC! a~1 [9.45] Esta es una ecuaci6n, que asume un campo con stante y se denomina ecuaci6n del voltaje de Goldman, en donde PK, PNa y pC! son 105 coeficientes de permeabilidad de 105 respectivos iones; aeK, aeNa y aeC/ son las actividades de 105 iones respectivos al exterior de la membrana; mientras que aiK, aiNa y aiC/son las actividades al interior de esta. Flujo volumetrico Consideremos ahora un sistema consistente en dos soluciones separadas por una membrana permeable al solvente, pero impermeable al soluto (figura 9.4). Si las concentraciones de ambas camaras son iguales, el sistema se hallara en equilibrio. EI equilibrio sera alterando si aplicamos una presi6n en el comportamiento 1, originando un gradiente de presi6n (~P) y un flujo de 1 a 2. Este flujo disminuira el volumen en el compartimento 1 y aumentara proporcionalmente el volumen en 2. Este flujo de solvente, provocado por un gradiente de presion, se conoce como flujo volumetrico. Si la membrana tambien resulta mas 0 menos permeable a algunos solutos, el flujo volumetrico puede arrastrar a dichos solutos a traves de la membrana. c 1 ~p=o ----- - -- - C2 c 1 --I~; --- ---- - Figura 9.4 Experimento para demostrar la presion osmotica. AI tiempo cera dos recipientes unidos por una membrana semipermeable conteniendo diferente concentracion de soluto, no presentan una diferencia de presion. AI cabo de un tiempo, el solvente del compartimento con la solucion menos concentrada pasa al compartimento mas concentrado provocando una diferencia de presion. Esta diferencia de presion es equivalente a la presion osmotica. C2
La experiencia ha demostrado que el flujo volumetrico (Jw) es proparcional a la diferencia de presion (t1P), donde A es el area de la membrana y Pw representa al coeficiente de permeabilidad al solvente. Si el so/vente es agua, tal como en /os casos biologicos, se llama permeabilidad hidraulica. En el sistema internacionallas unidades de Pw pueden obtenerse a partir de la ecuacion 9.46. jw m3 5- 1 m cm Pw=---=---=--o-t1P A Pa m2 5 Pa 5 atm La tabla 9.3 nos muestra que las permeabilidades hidraulicas pueden variar mucho entre los diferentes sistemas biologicos. Par ejemplo, esta variacion es de un factor de 10 4 entre una amiba y el tubulo proximal del rinon de rata. Las diferentes membranas pueden c1asificarse en tres grupos de acuerdo con sus propiedades de permeabilidad. Membranas semipermeables Son aquellas que solo resultan permeables al solvente e impermeables a todos 105 solutos. Membranas se/ectivamente permeables Resultan permeables al solvente y a dertos solutos (membranas biologicas). Amiba (membrana celular) Celula internodular de Nitella tran51ucen5 (entre vacuola y el exterior) Membrana plasmatica de eritrocitos humanos Adultos Feto Tubulo proximal del rinon de rata Tubo de dialisis Bicapa lipidica artificial Pw (m 5- 1 Pa- 1 ) 3.0 x 10- 15 9.3 X 10-13 4.5 X 10- 13 1.8 X 10-11 2.8 X 10- 12 7.0 X 10- 14
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