Membrana celular y transporte

MEMBRANA CELULAR Es una bicapa lipídica

Constituye la estructura básica de la membrana y es de permeabilidad selectiva.

Esta estructura envuelve a la célula , constituyendo el límite de ella. El modelo de mosaico fluido es, en biología, un modelo de la estructura de la membrana

plasmática propuesto en 1972 por Singer y Nicolson gracias a los avances en microscopía electrónica. Según el modelo del mosaico fluido, las proteínas (integrales o periféricas) serían como "icebergs" que navegarían en un mar de lípidos (fluido lipídico).

LA MEMBRANA LA MEMBRANA PLASMÁTICA PLASMÁTICA

ESTRUCTURAFUNCIÓN

LípidosProteínas

Integrales Periféricas

Glucoproteínas Glucolípidos Estructural

Glucocalix

LA MEMBRANA PLASMÁTICA

Pequeñas moléculas

Fosfolípidos Colesterol

Macromoléculas

ACTIVOPASIVO

ENDOCITOSISEXOCITOSIS

Transporte

Características de la membrana

Es una membrana fluida: debido al movimiento de las moléculas de fosfolípidos.

Presenta permeabilidad selectiva: debido a que controla el paso de sustancias a través de ella

Esta selectividad, depende de la naturaleza de las moléculas que intenten pasar a través de ella.

Composición química COMPOSICIÓN

MEMBRANACELULAR

PROTEÍNAS60%

LÍPIDOS40%

HIDRATOS DE CARBONO(Glicocálix)

IntegralesPeriféricas

Anclaje

FosfolípidosColesterol

ClicolípidosGlicoproteínas

Lípidos de membrana En la membrana encontramos : fosfolípidos colesterol. ambos tienen carácter anfipático Se ubican formando una bicapa lipídica Se relacionan directamente con la fluidez

v/s rigidez

Movimientos de los lipidos de rotación: giro en torno a su eje .

de difusión lateral: las moléculas se difunden de manera lateral dentro de la misma capa. Es el movimiento más frecuente.

flip-flop: es el movimiento de la molécula lipídica de una monocapa a la otra. Es el movimiento menos frecuente, por ser energéticamente más desfavorable.

de flexión: son los movimientos producidos por las colas hidrófobas de los fosfolípidos.

¿De qué depende la fluidez de la membrana? Depende de factores como : la temperatura, la fluidez aumenta al aumentar la

temperatura.

la naturaleza de los lípidos, la presencia de lípidos insaturados y de cadena corta favorecen el aumento de fluidez

la presencia de colesterol endurece las membranas, 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 íntimamente, 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 débilmente a las cabezas polares de los lípidos de la membrana u a otras proteínas integrales por puentes de hidrógeno

Funciones de las proteínas de membrana Transportadores Fijación unión Receptores Enzimas

Proteínas de membrana (funciones) Canales: proteínas integrales (generalmente glicoproteínas) que

actúan como poros por los que determinadas sustancias pueden entrar o salir de la célula

Transportadoras: son proteínas que cambian de forma para dar paso a determinados productos

Receptores: Son proteínas integrales que reconocen determinadas moléculas a las que se unen o fijan. Estas proteínas pueden identificar una hormona, un neurotransmisor o un nutriente que sea importante para la función celular.

Enzimas: pueden ser integrales o periféricas y sirven para catalizar reacciones a en la superficie de la membrana

Anclajes del citolesqueleto: son proteínas periféricas que se encuentran en la parte del citosol de la membrana y que sirven para fijar los filamentos del citoesqueleto.

Hidratos de carbono de membrana Se situan en la superficie externa de la

membrana son oligosacáridos unidos a los lípidos

(glucolípidos), o a las proteinas (glucoproteinas).

contribuyen a la asimetría de la membrana.

constituyen la cubierta celular o glucocálix, a la que se atribuyen funciones fundamentales:

1.- Proteger a la superficie de la célula de agresiones mecánicas o físicas..·2.- Poseer muchas cargas negativas, que atraen cationes y agua del medido extracelular.· 3.- Intervenir en el reconocimiento y adhesión celular. Actúan como una “huella dactilar” característica de cada célula, que permite distinguir lo propio de lo ajeno.

4.-Actuar como receptores de moléculas que provienen del medio extracelular y que traen determinada información para la célula, por ejemplo, receptores de hormonas y neurotransmisores.

Transporte a través de la membrana

Existen muchas sustancias que pueden atravesar sin dificultad la membrana , en cambio otra por su carga eléctrica , por su tamaño , por su concentración , no les es fácil traspasar esta barrera , se dice entonces que la membrana es semipermeable

¿Te ha ocurrido que al estar una persona fumando cerca de ti, ves como esas “partículas” en suspensión se van esparciendo poco a poco hasta que empiezas a respirarlas?

¿Te has preguntado por qué?

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.

Transporte pasivo

1. Difusión simple 2. Osmosis 3. Difusión facilitada

¿Te ha ocurrido que al estar una persona fumando cerca de ti, ves como esas “partículas” en suspensión se van esparciendo poco a poco hasta que empiezas a respirarlas?

¿Te has preguntado por qué?

1.-Difusión simple Se define como "desplazamiento de

partículas desde una zona de mayor concentración a otra de menor concentración".

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

2.-Osmosis se define como :"proceso de difusión

de un solvente a través de una membrana semipermeable, desde una zona de mayor concentración a otra de menor concentración".

El agua, que es el solvente celular, entra a la célula e iguala la presin osmotica intra y extra celular.

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

Medio hipertónico

H2O

crenaciónhemólisis

3.- Difusión facilitada se define como “ el paso de sustancias a

favor del gradiente de concentracion utilizando una proteina transportadora y sin gasto de energía”.

Las proteínas de transporte son de dos tipos: las transportadoras y las de canal. A) Las proteínas transportadoras o permeasas :

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. Por este medio pasan los carbohidratos y los aminoácidos.

B)Las proteínas de canal: son una especie de canales, cuando están abiertos permiten el paso de cierto tipo de sustancias, generalmente iones inorgánicos

Tipos de transportes facilitados

transporte

Trasnporte activo Se define como el "paso de una sustancia a

través de una membrana semipermeable, desde una zona de menor concentración a otra de mayor concentración, con gasto de energía".

Tipos de transporte es activos Transporte activo primario: Para que este transporte 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. Ejemplo bomba de sodio-potasio.

Transporte activo secundario: Se denomina secundario porque su funcionamiento

depende del gradiente de concentración derivado del transporte activo primario. Se distinguen 2 tipos ; cotransporte, cuando dos sustancias son movilizadas en la misma dirección y contratransporte, cuando lo son en direcciones contrarias.

Bomba Na+/K+

Durante este proceso, el sodio es bombeado hacia el exterior de la célula, mientras que el potasio es bombeado hacia el interior de la misma. En el exterior de la célula existe una mayor concentración de sodio que en su interior, por lo tanto, el sodio es expulsado de la célula contra un gradiente de concentración. En el caso del potasio, su concentración externa es menor que en el interior sin embargo, la célula bombea potasio hacia el interior.

TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS a través de vesículas.

Para introducir o secretar macromoléculas a través de su membrana, la célula emplea dos procesos: la endocitosis y la exocitosis.

Endocitosis Es un proceso mediante el cual la célula toma moléculas grandes

o partículas de su medio externo, mediante la invaginación de la membrana celular y la posterior formación de vesículas intracelulares (endo = dentro).

Pinocitosis (pino = beber): Mediante este proceso, la célula obtiene macromoléculas

solubles

Fagocitosis (fago = comer): Es un proceso que le permite a la célula ingerir partículas de

gran tamaño, como microorganismos y restos de otras células.

Las vacuolas que se forman se llaman fagosomas, los cuales se fusionan con los lisosomas y constituyen el fagolisosoma, que es el encargado de degradar el material ingerido

EXOCITOSIS:

Mediante este proceso, las células vierten al exterior macromoléculas que producen en su interior: hormonas, enzimas, etc.

En este caso, las vacuolas con las sustancias que se van a excretar se fusionan con la membrana celular desde el interior y expulsan el contenido.