Membranas Biologicas - Bioquimica III

7/25/2019 Membranas Biologicas - Bioquimica III

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MEMBRANAS BIOLGICASEstructuras, Funciones Bioqumicas y Movimiento de lasmolculas a travs de las membranas

DOCENTE: Dra. GracielaSnchez Silva S.CURSO: BIOQUMICA III


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La estructura de las membranas biologicas es muyparecida. Las diferencias se establecen a nivel de lafuncion particular que tienen las organelas .

lisosomas

Aparato de GolgiReticulo endoplasmatico liso y rugoso

Membrana plasmatica


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Mitocondrias

Plastidos (cloroplastos,

cromoplastos,Leucoplastos)

Envoltura nuclearvacuolas


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Modelo de Singer o del mosaico fluido (1972)


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Segn su ubicacin en la membrana se clasifican en: Integrales Perifricas

Pueden atravesar total o parcialmente la bicapa, asomandoa una o ambassuperficies de la misma. nicamente pueden ser extradasde la membranapor medio de detergentes que rompen la bicapa.


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PERMEABILIDAD DE LAS MEMBRANAS CELULARES

La Membrana Plasmtica es una barrera con permeabilidad selectiva.

Regula el intercambio de sustancias entre citoplasma y el medioextracelular..

Sus propiedades aseguran que:

Las sustancias esenciales como glucosa, lpidos y aminocidos entren fcilmenteLos intermediarios metablicos permanezcan en su interior.

Las sustancias de deshecho (por ejemplo: LA REA).

PERMITE QUE EL MEDIO INTERNO DE LA CELULAPERMANEZCA RELATIVAMENTE CONSTANTE.


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Atraviesan libremente la membrana sustanciasNO POLARES.POLARES PEQUEAS sin carga

y LIPOSOLUBLES .

H2O

Cmo hacen el resto de las molculas para atravesar la membrana?

La pregunta es..


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Recordemos como se comportan las molculas con polaridad:


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Lo hacen a travs de protenas INTEGRALES que actan

como:

TRANSPORTADORES.


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Antes de estudiar los fenmenos de transporte a travs de la

membrana repasemos un poco el fenmeno de DIFUSIN.

MOVIMIENTO DE MOLCULAS DESDE UNA ZONA DE MAYORCONCENTRACIN A UNA DE MENOR CONCENTRACIN.

Es suficiente la energa cintica propia de las molculas

gradiente


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DIFUSION SIMPLE:

Compartimentos separados por una membrana permeable.

No requiere energa adicional, es decir, no requieregasto de ATP .

Qu molculas se movilizan por DIFUSION SIMPLE?

No polares y pequeasLiposolublesPolares pequeas (sin carga elctrica neta).


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Un caso particular de DIFUSION es la OSMOSIS

Recordar que el agua siempre pasa de el compartimento con menorcantidad de soluto (ms diludo o hipotnico) al que tiene mayorcantidad de soluto (ms concentrado o hipertnico)


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Este fenmeno lo vimos en el Microscopio (clula vegetal, epidermis de

cebolla) y sucede tambin si ponemos una clula animal en solucin.


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Control de la osmolaridad celular

Los metabolitos

celulares generan un

aumento de la presin

osmtica intracelular.

H2O se desplazara al

interior celular

provocando la rotura

de la clula

Clulas

animales y

bacterias

bombean

iones (Na*) al

exterior

Las plantas soportan

la presin osmtica

mediante una paredrgida

Muchos

protozoos

expulsan

aguamediante

vacuolas

contrctiles

especiales


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Difusin facilitada: Aquellas molculas que por su tamao o su

polaridad no pueden atravesar la membrana, lo podrn hacer a

travs de transportadores.

Cules son estos transportadores??Las protenas de membrana que mencionamos al principio.

Las podemos clasificar en:

PROTEINAS DE CANAL OCANALES IONICOS

PROTEINAS CARRIERS OPERMEASAS


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LA DIFUSION FACILITADA OCURRE SIEMPREA FAVOR DE GRADIENTE, POR LO TANTO NOREQUIERE GASTO DE ENERGIA ADICIONAL.

Puede ocurrir a favor de un gradiente de concentracin ( de compartimentode mayor concentracin al de menor concentracin,o a favor de ungradiente de potencial elctrico (el soluto con carga elctrica,independientemente de su signo, se desplazara de una zona donde la carga

sea mayor hacia otra donde la carga sea menor).

Caracteristicas de las proteinas transportadoras

SaturabilidadEspecificidadInhibibles


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PROTEINAS DE CANAL OCANALES IONICOS

Son poros o tuneles formados por una o ms protenasde membrana. La caracterstica es que crean un interiorhidroflico, que permite el pasaje de iones . Son altamenteselectivos, pues solo permiten el pasaje de una sola clasede iones (x ej. K+, Na+, etc.)

A favor

de ungradienteelectroquimico


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El transporte de iones es impulsado por

un GRADIENTE ELECTROQUIMICODiferencia de carga elctrica

Diferencia de concentracin


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CARRIERS O PERMEASAS

Transportan iones de mayor tamao (HCO3-) y moleculas polares sin carga

(glucosa)

Transporteacoplado


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Por qu lo llamamos Transporte acoplado?

Porque a diferencia de lo que hemos vistohasta ahora, que eltransporte era a favor de gradiente deconcentracin, estos dos tipos de transporteacoplaneel movimiento de un in a favor de sugradientede concentracincon el de otro

en contra desu gradiente

de concentracin.

E E P


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EJEMPLOS:

Cotransporte o SIMPORTE: Na+y glucosa en la membrana

plasmatica de las celulas intestinales.

Contratransporte o ANTIPORTE: Cl- y HCO3- en las

membranas de los globulos rojos.


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Casos particulares de transporte pasivo:

IONOFOROS

Sustancias (en general ANTIBIOTICOS)

que se incorporan a las membranas yaumentan

la permeabilidad a ciertos iones

Valinomicina(transportador movil)

Gramicidina(formador de canales)


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Acuaporinas

Son protenas de entre 200 y 300 aminocidos. Se intercalan en la bicapa

lipdica. Facilitan el paso de agua en clulas especializadas.

NO SON CANALES IONICOS

Se las encuentra sobre todo en plantas y sistema renal de los animales


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TRANSPORTE ACTIVO


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Las clulas deben exportar molculas que estn en menor

concentracin en el medio extracelular

Necesitan mantener constante el medio interno.

Cmo lo hacen?


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Por medio del transporte activo

Se realiza EN CONTRA DE GRADIENTE

CON GASTO DE ENERGA EN FORMAATP.


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El TRANSPORTE ACTIVO se lleva a cabo por medio de

BOMBAS.

Proceso TERMODINAMICAMENTE DESFAVORECIDO,

acoplado siempre a un proceso exergnico como por

ejemplo: Conversin de:

ATP a ADP+Pi

Las bombas se suelen llamar ATPasas de Transporte


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La mas importante es:

La bomba de Na+y K+


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Esta presente en TODAS las membranas plasmaticas

Tiene funcion de proteinatransportadora y de ATPasa.

En las celulas nerviosas el60% de la energia que seconsume es para impulsaresta bomba


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E E


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MECANISMO DE ACCION

3 iones de Na se unen a la

proteina

Cambio conformacional del

producto

de fosforilacin de proteina

Se libera el Na al espacio

extracelular

Se unen dos iones K

Se desfosforila

La proteina

Se liberan

dos iones K

En elcitoplasma

http://www.youtube.com/watch?v=XB3pKgs0ltA
http://www.youtube.com/watch?v=XB3pKgs0ltAhttp://www.youtube.com/watch?v=XB3pKgs0ltA


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FUNCIONES:MANTENER DIFERENCIAS EN LA CONCENTRACIN DE Na+ y K+ INTRAY EXTRACELULAR.

GENERAR UN POTENCIAL ELCTRICO DE MEMBRANA (DIFERENCIA DECARGA ENTRE LA CARA INTERNA Y LA EXTERNA).

INTERVENIR EN LA REGULACIN DEL VOLUMEN CELULAR

GENERAR DIFERENCIAS DE CONCENTRACIN DE Na+y K+ QUE PUEDESER UTILIZADA POR OTROS TRANSPORTADORES PASIVOS

Cotransorte de

Na+/glucosa en

epiteliointestinal


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Difusin pasiva bomba

Permeasa pasiva contransporteNa/gluc

Difusin facilitada


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Transporte transcelular de glucosa en el epitelio intestinal

Acoplado altransporte deNa+

Dependiente deATPasa Na+K+

Asimetria de lacelula: dominioapical y dominiobasolateral


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TRANSPORTE EN MASA


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Fusin de membranas:

Cuando una vescula se acerca a otra , a la membrana plasmtica,

o a una cisterna, las membranas se ponen en contacto y se fusionan.

Constituyen a partir de ese momento una sola membrana.Este fenmeno explica el transporte entre distintos compartimentosde la clula o desde las endomembranas a la membrana plasmtica.


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Este tipo de transporte es siempre con gasto de energia.

Fagocitosis

Restos celulares

Microorganismos

Otras clulas

Pinocitosis

Fluido y partculas disueltas en el mismo

Inespecfico

Endocitosis mediada por receptor

Muy especfica Unin ligando-receptor en la sup de la clula, se

forma una fosita revestida que es endocitada

E

NDOCITO

SIS


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EXOCITOSIS

ES EL PROCESO INVERSO ALA ENDOCITOSIS

EL MATERIAL CONTENIDO EN VESICULAS DESECRECION ES VERTIDO AL MEDIO EXTRACELULAR.

Qu funcin tiene en la clula?

Liberacin de protenas de exportacinLiberacin de neurotransmisores en la sinapsis.


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BIBLIOGRAFIA

Alberts, B et al. (2002). Molecular Biology of the Cell. 4th edition.GarlandPublishing.

De Robertis, E.; Hib, J.; (2001). Fundamentos de Biologa Celular yMolecular. 3 Edicin. El Ateneo. Bs.As.

Lodish, H.; (2001). Biologa Molecular de la Clula. 4 Edicin. Ed.Panamericana. Bs.As.

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