Membrana celular y trasporte

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Membrana celular y trasporte

• Biología celular Prof Ana Vallejo Galleguillos

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Temario

• 1.- membrana
• 2.- características
• 3.- composición
• 4.- modelo del mosaico fluido
• 5.- transporte

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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
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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 fosfatidiletanolami
  na.
• 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.

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ASIMTERÍA Y FLUIDEZ DE MEMBRANA

• ASIMETRÍA
• La composición de lípidos y proteínas es
  diferente en las dos caras de la membrana es
  asimétrica

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Composición química
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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
• Dan asimetría a la membrana

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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.

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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.
  

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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

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Funciones de las proteínas de membrana

• Transportadores
• Fijación unión
• Receptores
• Enzimas

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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

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Funciones del glucocalix

• proteger la superficie celular contra la
  interacción de otras proteínas extrañas o
  lesiones físicas o químicas
• papel en el reconocimiento celular, y en los
  procesos de rechazos de injertos y transplantes
• Confiere viscosidad a las superficies celulares,
  permitiendo el deslizamiento de células en
  movimiento, como , por ejemplo, las sanguineas
• Presenta propiedades inmunitarias, por ejemplo
  los glúcidos del glucocálix de los glóbulos rojos
  representan los antígenos propios de los grupos
  sanguineos del sistema sanguineo ABO.

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Funciones de membrana

• Las principales funciones de la membrana
  plasmática de la célula son
• confiere a la célula su individualidad, 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

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Transporte a través de la membrana
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• 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

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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

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gradiente de concentración

• se refiere a la diferencia en la concentración de
  una sustancia dentro y fuera de la célula.

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Tipos de transporte

• Pasivo
• Difusión simple
• Difusión facilitada
• Diálisis
• Osmosis
• Activo
• Bombas ATP-asa
• Endocitosis
• Exocitosis

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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

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Difucion simple
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2.-Difusión facilitada

• se define como el paso se sustancias a favor
  del gradiente de concentracion utilozando 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 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. Por este medio
  pasan los iones, 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

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Tipos de transportes facilitados
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transporte
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Tipos de canales iónicos
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3.-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.

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• 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
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diálisis

• Corresponde al movimiento de agua y solutos a
  través de una membrana semipermeable

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Trasnporte activo

• TRANSPORTE ACTIVO
• El transporte 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". 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.

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Bombas ATP- asa

• bomba de 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

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K
Na
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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

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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.

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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 o 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

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Endocitosis mediada por receptor
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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.

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LA MEMBRANA PLASMÁTICA