Membrana celular y transporteBiología celular Prof : Ana Vallejo Galleguillos Temario 1.2.3.4.5.membrana características composición modelo del mosaico fluido transporte MEMBRANA CELULAR Esta estructura envuelve a la célula , constituye el límite de ella tiene un grosor aproximado de 0.0075 a 0.01 µm Unidad de membrana Características de la membrana Es una membrana fluida: debido al movimiento de las moléculas de fosfolípidos. Su composición es asimétrica: debido a la composición lipídica de las dos mitades, la cual es diferente. La capa externa está formada principalmente por el fosfolípido fosfatidilcolina, mientras que en la capa interna encontramos fosfatidilserina y fosfatidiletanolamina. A esta asimetría también contribuyen las proteínas y los carbohidratos. Presenta permeabilidad selectiva: debido a que controla el paso de sustancias a través de ella Esta selectividad, depende de la naturaleza de las molecualas que intenten pasar a traves de ella. Composición química COMPOSICIÓN MEMBRANA CELULAR HIDRATOS DE CARBONO (Glicocálix) PROTEÍNAS 60% LÍPIDOS 40% Integrales Periféricas Anclaje Fosfolípidos Colesterol Clicolípidos Glicoproteínas . . ambos tienen carácter anfipático Se ubican formando una bicapa lipídica Se relacionan directamente con la fluidez v/s rigidez Dan asimetría a la membrana .Lípidos de membrana En la membrana encontramos : fosfolípidos colesterol. . ASIMTERÍA Y FLUIDEZ DE MEMBRANA ASIMETRÍA La composición de lípidos y proteínas es diferente en las dos caras de la membrana: es asimétrica . . de difusión lateral: las moléculas se difunden de manera lateral dentro de la misma capa. Es el movimiento menos frecuente. de flexión: son los movimientos producidos por las colas hidrófobas de los fosfolípidos. flip-flop: es el movimiento de la molécula lipídica de una monocapa a la otra. Es el movimiento más frecuente.Movimientos de los lipidos de rotación: giro en torno a su eje . . por ser energéticamente más desfavorable. . . la fluidez aumenta al aumentar la temperatura. la presencia de lípidos insaturados y de cadena corta favorecen el aumento de fluidez la presencia de colesterol endurece las membranas.Fluidez de la membrana Depende de factores como : la temperatura. la naturaleza de los lípidos. reduciendo su fluidez y permeabilidad. Proteínas de membrana Son el componente mas numeroso Desempeñan funciones especificas Tiene movilidad en la bicapa se clasifican en: Proteinas integrales: Están unidas a los lípidos intímamente. suelen atravesar la bicapa lípidica una o varias veces. por esta razón se les llama proteinas de transmembrana. Proteinas periféricas: Se localizan a un lado u otro de la bicapa lipídica y están unidas debilmente a las cabezas polares de los lípidos de la membrana u a otras proteinas integrales por enlaces de hidrógeno . . Funciones de las proteínas de membrana Transportadores Fijación unión Receptores Enzimas . . Hidratos de carbono de membrana Se situan en la superficie externa de la membrana son oligosacáridos unidos a los lípidos (glucolípidos). constituyen la cubierta celular o glucocálix. a la que se atribuyen funciones fundamentales: . o a las proteinas (glucoproteinas). contribuyen a la asimetría de la membrana. . permitiendo el deslizamiento de células en movimiento.Funciones del glucocalix proteger la superficie celular contra la interacción de otras proteínas extrañas o lesiones físicas o químicas papel en el reconocimiento celular. por ejemplo los glúcidos del glucocálix de los glóbulos rojos representan los antígenos propios de los grupos sanguineos del sistema sanguineo ABO. y en los procesos de rechazos de injertos y transplantes Confiere viscosidad a las superficies celulares. como . por ejemplo. . las sanguineas Presenta propiedades inmunitarias. al separarla de su entorno constituye una barrera con permeabilidad muy selectiva. controlando el intercambio de sustancias controla el flujo de información entre las células y su entorno proporciona el medio apropiado para el funcionamiento de las proteínas de membrana .Funciones de membrana Las principales funciones de la membrana plasmática de la célula son: confiere a la célula su individualidad. Glicoproteína Proteína integral (receptor) Fosfolípido Proteína integral (reconocimiento) Proteína integral (canal) Colesterol Proteína transporte facilitado Proteína integral (adhesión) CITOPLASMA Proteína periférica Filamentos proteicos . Transporte a través de la membrana . en cambio otra por su carga eléctrica . Existen muchas sustancias que pueden atravesar sin dificultad la membrana . por su tamaño . se dice entonces que la membrana es semipermeable . no les es fácil traspasar esta barrera . por su concentración . Tipos de transporte Pasivo Aquel que se da a favor de gradiente de concentración No requiere gasto energético Activo Aquel que se da en contra del gradiente de concentración Requiere gasto de energia . gradiente de concentración se refiere a la diferencia en la concentración de una sustancia dentro y fuera de la célula. . Osmosis Activo 5. Endocitosis 7. Bombas ATP-asa 6.Tipos de transporte Pasivo 1. Difusión facilitada 3. Difusión simple 2. Exocitosis . Diálisis 4. TRANSPORTES A TRAVÉS DE MEMBRANA TRANSPORTE PASIVO A favor gradiente No requiere energía TRANSPORTE ACTIVO En contra gradiente Si requiere energía Osmosis Difusión Diálisis Simple Facilitada . 1. El CO2 y el O2 pasan a través de casi todas las membranas por difusión. Otras moléculas que ingresan a la célula por difusión simple son la urea. el etanol y las hormonas esteroideas .-Difusión simple Se define como "desplazamiento de partículas desde una zona de mayor concentración a otra de menor concentración". . Difusión simple . generalmente iones inorgánicos . Las proteínas de transporte son de dos tipos: las transportadoras y las de canal. A) Las proteínas transportadoras a unen a la molécula que van a transportar y sufren un cambio estructural que permite el paso de la sustancia hacia el otro lado de la membrana. B)Las proteínas de canal: son una especie de canales.2. Por este medio pasan los iones.-Difusión facilitada se define como “ el paso se sustancias a favor del gradiente de concentracion utilozando una proteina transportadora y sin gasto de energía”. los carbohidratos y los aminoácidos. cuando están abiertos permiten el paso de cierto tipo de sustancias. . Tipos de transportes facilitados . transporte . Tipos de canales iónicos CANALES IÓNICOS REGULADOS DE ESCAPE O REZUMAMIENTO VOLTAJE LIGANDO MECÁNICO . . desde una zona de mayor concentración a otra de menor concentración".3. que es el solvente celular. .-Osmosis se define como :"proceso de difusión de un solvente a través de una membrana semipermeable. entra a la célula e iguala la presin osmotica intra y extra celular. El agua. El agua se moviliza desde una zona de baja concertación de soluto a una zona de alta concentración de soluto . hasta llegar al equilibrio de las concentraciones Medio hipotónico H2O Medio hipertónico . . . diálisis Corresponde al movimiento de agua y solutos a través de una membrana semipermeable . .Transporte activo TRANSPORTE ACTIVO: El transporte activo se define como el "paso de una sustancia a través de una membrana semipermeable. con gasto de energía". Para que esto se lleve a cabo se requiere de proteínas transportadoras que actúen como bombas contra el gradiente de concentración. además de una fuente de energía que es el ATP. desde una zona de menor concentración a otra de mayor concentración. K+ Durante este proceso. por lo tanto. En el caso del potasio. su concentración externa es menor que en el interior sin embargo. mientras que el potasio es bombeado hacia el interior de la misma.asa bomba de Na+.Bombas ATP. En el exterior de la célula existe una mayor concentración de sodio que en su interior. el sodio es bombeado hacia el exterior de la célula. el sodio es expulsado de la célula contra un gradiente de concentración. la célula bombea potasio hacia el interior . K+ Na+ . Tipos de transporte es activos Transporte activo primario: la energía derivada del ATP directamente empuja a la sustancia para que cruce la membrana El ejemplo más característico es la bomba de Na+/K+ Esta bomba actúa como una enzima que rompe la molécula de ATP y también se llama bomba Na+/K+-ATPasa. Transporte activo secundario: Los sistemas secundarios de transporte activo aprovechan la energía almacenada en un gradiente iónico para transportar un segundo soluto contra un gradiente . . . .Transporte en masa TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS Para introducir o secretar macromoléculas a través de su membrana. la célula emplea dos procesos: la endocitosis y la exocitosis. las o vacuolas que se forman se llaman fagosomas. que es el encargado de degradar el material ingerido . mediante la invaginación de la membrana celular y la posterior formación de vesículas intracelulares (endo = dentro).endocitosis Es un proceso mediante el cual la célula toma moléculas grandes o partículas de su medio externo. como microorganismos y restos de otras células. Pinocitosis (pino = beber): Mediante este proceso. los cuales se fusionan con los lisosomas y constituyen el fagolisosoma. la célula obtiene macromoléculas solubles Fagocitosis (fago = comer): Es un proceso que le permite a la célula ingerir partículas de gran tamaño. . Endocitosis mediada por receptor . EXOCITOSIS: Mediante este proceso. En este caso. enzimas. . las células vierten al exterior macromoléculas que producen en su interior: hormonas. etc. las vacuolas con las sustancias que se van a excretar se fusionan con la membrana celular desde el interior y expulsan el contenido. . LA MEMBRANA PLASMÁTICA LA MEMBRANA PLASMÁTICA ESTRUCTURA FUNCIÓN Proteínas Glucoproteínas Glucolípidos Lípidos Estructural Transporte Señalización celular Conexiones celulares Pequeñas moléculas Macromoléculas Integrales Periféricas Glucocalix Fosfolípidos Colesterol ACTIVO PASIVO ENDOCITOSIS EXOCITOSIS Uniones ocluyentes Desmosomas Uniones de hendidura .