Membrana Celular
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Es una bicapa lipídica de estructura dinámica (mosaico fluido) que delimita a las células.
¿QUÉ ES LA MEMBRANA CELULAR?
FUNCIONES DE LA MEMBRANA
• LIMITA LA CÉLULA Y SEPARA EL CITOPLASMA DEL MEDIO.
•REGULA EL INTERCAMIBO DE SUSTANCIAS: TRANSPORTE CELULAR. Son las proteínas de membrana las que se encargan. El transporte puede ser:
– De pequeñas moléculas.Transporte celular.– De grandes moléculas. Endocitosis y exocitosis..
•PRODUCE LOS GRADIENTES ELECTROQUÍMICOS.• RECOGE SEÑALES DEL EXTERIOR ( GLÚCIDOS).•Regula la división celular.
• INMUNIDAD Y RECONOCIMIENTO CELULAR (GLÚCIDOS)
–INFECCIONES–FECUNDACIÓN–RECONOCIMIENTO ENTRE CÉLULAS DE TEJIDO.–RECHAZO A INJERTOS Y TRASPLANTES.
¿Cuáles son los componentes?
Membrana Plasmática
Lípidos Proteínas Glúcidos
se compone de
1.Lípidos:
Com
pon
en
tes
lip
ídic
os Fosfolípidos
Esfingolípidos
Colesterol
Fosfolípidos
• Lípidos iónicos polares compuestos de 1,2-diacilglicerol y un enlace fosfodiéster que une el esqueleto del glicerol a alguna base, generalmente nitrogenada, tal como la colina, serina o etanolamina.
Fosfoglicéridos• Moléculas lipídicas del grupo de los fosfolípidos.
alcohol
aminoalcohol
Fosfatidiletanolamina
Fosfatidilcolina
Fosfatidilinositol
Fosfatidilserina
• Fosfatidilcolina:
Suele haber ácido palmítico o esteárico en sn-1 y oleico, linoleico o linolénico en sn-2
La fosfatidilcolina juega un papel importante en la bilis, en donde su función es solubilizar el colesterol.
Actúa como dador de ácido araquidónico para la síntesis de prostaglandinas, tromboxanos, leucotrienos y compuestos relacionados.
• Fosfatidiletanolamina :Tiene oleico o palmítico en sn-1 y un ácido graso poliinsaturado de cadena larga en sn-2.
Puede actuar durante el ensamblaje de las proteínas de membrana guiando su plegamiento y facilitando su transición desde el entorno del citoplasma a la membrana plasmática.
• Fosfatidilserina:
Junto al diacilglicerol y a los iones Ca2+, es necesaria para la activación de la proteína quinasa C (PKC), una enzima clave en la transducción de señales.
Fluidez de la membrana:
Aumento de Temperatura.
Aumento de Insaturaciones en los lípidos .
FLUIDEZ
FLUIDEZ
Aumento largo de Lípidos. Aumenta concentración
de Colesterol.
• Tipos de movimiento
- Difusión lateral: Difunde en toda la longitud de la membrana en unos pocos segundos.
- Rotación y flexión: Facilita la entrada de las moléculas en la célula y aumentar así la permeabilidad.
- Flip-Flop: Permite el traspaso de los lípidos de una capa a la otra de la bicapa.
Movimientos de los fosfolípidos en la bicapa:
1.- Difusión lateral2.- Flexión3.- Rotación4.- Difusión transversa (flip-flop) el menos común
Fosfoesfingolípidos y glucoesfingolípidos.
Están formados ceramida:
• alcohol de cadena larga (esfingosina)+Un ácido graso.
Ácido fosfórico ó glúcido.
Tienen esterano con un grupo OH en la posición 1 y una larga cadena alifática en el C 17.
Son anfipáticos.
Rellena huecos entre los fosfolípidos.
Aumenta la estabilidad de la membrana.
Sólo aparece en eucariotas.
Colesterol
2. Proteínas:• Tipos Integrales o Periféricas.• Funciones Transporte y comunicación.
Tipos de proteínas de
membrana
Integrales con unión covalente a lípidos
Integrales de paso múltiple
Asociada con unión covalente
Perifericas con unión no covalente a otras proteínas
Pueden ser:
•Integrales:
• Se unen a la bicapa lipídica.
• Son difíciles de separar.
• Tranmembranales.
• Asociadas.
• Algunas son glicoproteínas (exterior).
•Periféricas.
• Son externas.
• Seunen por enlaces débiles a la bicapa.
• Se separan fácilmente.
Proteínas tienen variadas funciones:
Transportadora Enzima Receptor
Adhesión Marca de identidad Unión a citoesqueleto
3. Glúcidos:Unidos a Lípidos: Glucolípidos.
Proteínas: Glucoproteínas.Funciones Constituyen la cubierta celular o
Glucocálix:- Diferentes células exhiben diferentes tipos de glúcidos en su cubierta = Huella digital de la célula.- Permite por ejemplo:
o Reconocimiento y protección celular.o Viscosidad en la cubierta que favorece movimiento. o Adhesión óvulo-espermatozoide.
Asimetría en la bicapa:
• La composición en lípidos, glúcidos y proteínas periféricas es distinta en ambas hemicapas.
• La asimetría se mantiene por la infrecuencia de los saltos de los lípidos entre hemicapas (movimiento "flip-flop").
• Crea distribución diferente de cargas entre ambas superficies, que contribuye al potencial de membrana.
• Facilita asociación específica de proteínas que necesitan un ambiente eléctrico determinado y que es aportado por la naturaleza química de las cabezas de los lípidos.
• Los glúcidos se localizan preferentemente en la hemicapa externa de la membrana plasmática
Asimetría en la bicapa:
Extracelular
Fosfatidilcolina
Esfingomielina
Glucolípidos
Intracelular
Fosfatidilserina
Fosfatidiletanolamina
Fosfatidilinositol
Modelo de Mosaico Fluido:
• Propuesto por Singer y Nicholson, 1972.
- Proteínas integrales se insertan en la bicapa de lípidos (mosaico).- Lípidos y proteínas se mueven lateralmente.- Glúcidos en la capa externa producen asimetría en las caras de la membrana.
Modelo de Mosaico Fluido:
Citosol
Proteína integral
Proteína integral
Proteínas periféricasCabeza polar
hidrofílica
Colas hidrofóbicas
Fosfolíp
ido
Bicap
a lípid
ica
Exterior Glúcido Glucoproteína Glucolípido
Cen
tro
hid
rofó
bic
o
Proteína periférica
Capas
Proteína hidrofílica
video
MEMBRANA PLASMÁTICA
LípidosProteínas Glúcidos
se organiza como modelo
-Fosfolípidos-Colesterol-Glucolípidos
- Integrales - Periféricas
de tipo
Bicapa Lipídica-Transporte-Comunicación
-Glucolípidos-Glucoproteínas
Glucocálix
Mosaico Fluidocompuesto por
que forman la
Barrerasemipermeable
que actúacomo
de tipo
ubicadas en
cuya función es
de tipo
Asimetría
a la
forman el
Huella digital
de cada célula
que es la
ubicadosen la
Cara externa
otorgando
Mapa Conceptual
¿Cómo se produce el flujo a través de la membrana plasmática?
TRANSPORTE.
TRANSPORTE DE MOLÉCULAS DE BAJA MASA MOLECULAR
BOMBA DE SODIO-POTASIO
DIFUSIÓN FACILITADA
DIFUSIÓN SIMPLE
TRANSPORTE PASIVO TRANSPORTE ACTIVO
TRANSPORTE PASIVO TRANSPORTE ACTIVO
A favor de gradiente En contra de gradiente (de concentración, eléctrico o electroquímico)
Sin consumo de energía Con consumo de energía
Puede ser por difusión simple o por difusión facilitada
Se realiza por medio de proteínas especializadas denominadas «bombas» (ejemplo «bomba de Na-K»)
Transportes a través de la membrana:
mayorconcentración
menor concentraci
ón
Bicapalipídica
Difusión simple
Difusión facilitada
TRANSPORTEPASIVO
TRANSPORTEACTIVO
Energía
Proteína Canal
ProteínasTransportador
as
Conceptos importantes:
SOLUCIÓN = SOLVENTE + SOLUTO
Líquido que disuelve
Sustancia que se
disuelve
GRADIENTE DE CONCENTRACIÓNDiferencia de concentración entre 2 zonas
Transporte Pasivo:• A favor del Gradiente de Concentración. • No requiere Energía.• Desplazamiento espontáneo.
DifusiónCubo de azúcar Molécula
de azúcar
Difusión Simple:
Paso libre de las moléculas entre la bicapa.
- .
Moléculas Hidrofóbica
s
Pequeñas moléculas polares sin carga
CO2
N2
O2
Benceno
H2OUrea
GlicerolEtanol
+
-
Mediante una Proteína Canal.
Difusión Facilitada:
IonesGrandes
moléculas polares sin carga
+
-
Difusión facilitada:
Transporte pasivo de moléculas grandes e hidrofílicas.
Por ejemplo: Glucosa, Aminoácidos.
No pueden pasar libremente la membrana
Proteínas Transportadoras
Difusión facilitada:• Proteína transportadora:- Para transportar cambia su conformación.- Es específica.- Es saturable.
TRANSPORTE PASIVO TRANSPORTE ACTIVO
DIFUSIÓN SIMPLE A TRAVES DE LA BICAPA LIPÍDICA
DIFUSIÓN SIMPLE A TRAVES DE PROTEÍNAS CANAL
DIFUSIÓN FACILITADA A TRAVES DE PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS O «CARRIERS»
ATP
SUSTANCIAS SOLUBLES SIN CARGA
SUSTANCIAS CON CARGA (IONES)
SUSTANCIAS POLARES
Osmosis:
• El agua se desplaza a través de la membrana semipermeable impulsada por la presión osmótica.
Presión osmótica fuerza impulsora del agua producida por la diferencia de concentración de solutos de un lado y otro de la membrana.
mayorconcentración
menor concentraci
ón
Bicapalipídica
Difusión simple
Difusión facilitada
TRANSPORTEPASIVO
TRANSPORTEACTIVO
Energía
Proteína Canal
ProteínasTransportador
as
Transportes a través de la membrana:
• Contra el gradiente de concentración.• Necesita energía ATP.• Realizado por Proteínas Transportadoras Bombas.
Transporte activo:
TIPOS DE TRANSPORTE
MoléculaMolécula Ión
Ión
Bicapa
Transporte acoplado
Uniporter SimporterAntiporter
Bomba Sodio-Potasio:• Expulsa 3Na+ e ingresa 2K+
• Para realizar el movimiento requiere energía ATP.• Funciones de la bomba:
- Controla el volumen celular. - Permite excitación eléctrica de las células
nerviosas y musculares.
VideoAnimación
Bomba Sodio-Potasio
TRANSPORTE POR LA MEMBRANA
Pasivo Activo
Difusiónsimple
Difusiónfacilitada
Proteínascanales
Proteínastransportador
as
Proteínascanales
BombasIónicas
puede ser
A favor del gradiente
En contra del
gradiente
con movimiento
de tipo
Paso por bicapa
mediante
Energía
mediante
con movimiento
requiere
mediante
Mapa Conceptual
Mediado por Vesículas.
TRASPORTE EN MASA
TRANSPORTE EN VESICULAS
ENDOCITOSIS EXOCITOSIS
Pinocitosis
Fagocitosis
Por receptor
Entrada Salida
de tipo
permite flujo de permite flujo de
de tipo
Video
ENDOCITOSIS:• Flujo de ingreso a la célula.• Plegamiento de la membrana que forma
vesículas.• 3 tipos:
Fagocitosis (come).Pinocitosis (bebe).Por receptores de membrana.
PINOCITOSIS y FAGOCITOSIS
EXOCITOSIS:• Flujo de salida de la célula.• Vesículas libres en el citoplasma se fusionan con
la membrana.• Ejemplos:
- Moléculas del Glucocalix.- Sustancias de desecho.
GRACIAS