membrana celular
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Universidad Michoacana De San Nicolás De
HidalgoFacultad de Químico Farmacobiología
Docente: Hugo Alejandro García Gutiérrez
BIOLOGIA 1EQUIPO;Osvaldo Herrera PalomaresErika Valdez GarcíaCarlos Maciel AguilarAna María Hernández Rodríguez
Semestre; 4 Sección: 8
MEMBRANA CELULAR
9-Mayo-2012
ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA
Los lípidos presentes en las membranas celulares combinan dos propiedades muy diferentes en la misma molécula: cada lípido posee una cabeza hidrófila (que atrae al agua) y una o dos colas hidrocarbonadas.
La estructura de la membrana plasmática es sencilla y se basa en una lamina lipídicas de un espesor de alrededor de 5 nm, o 50 átomos.
Todas las membranas celulares están compuestas por lípidos y proteínas.
El medio acuoso a ambos lados de la membrana celular impide que los lípidos de la membrana se fuguen de la bicapa pero nada impide que estas moléculas se desplacen libremente e intercambien posiciones dentro de la bicapa.
FLUIDO BIDIMENCIONAL; BICAPA LIPIDICA
La membrana se comporta como un fluido bidimensional y este comportamiento es esencial para la función de la membrana. Esta propiedad difiere de la flexibilidad que se define como la capacidad de curvatura de la membrana.
El grado de comportamiento de las colas hidrocarbonadas en la bicapa lipídica depende de dos propiedades importantes: de su longitud y de su grado de instauración ( es decir de la cantidad de enlaces dobles que contiene)
LA FLUIDES DE UNA BICAPA LIPIDICA DEPENDE DE SU COMPOSICION
El grado de fluidez de una bicapa lipídica a cierta temperatura depende de su composición fosfolipidica y, sobre todo, de la naturaleza de las colas hidrocarbonadas: cuanto mas regular y compacto sea el agrupamiento de las colas, mas viscosa ( es decir menos fluida) será la bicapa.
La bicapa lipidia representa a la estructura fundamental de todas las membranas celulares y actúan como una barrera de permeabilidad para el pasaje de las moléculas hacia ambos lados de la membrana. La mayoría de las funciones de la membrana depende de las proteínas de membrana.
PROTEÍNAS EN LA MEMBRANA
Cada tipo de membrana posee un conjunto diferente de proteínas, lo que refleja las funciones especializadas de cada membrana.
MEMBRANA CELULAR
Las células cuentan con medios para confinar determinadas proteínas de membrana plasmática en zonas localizadas de la bicapa lipídica, lo que conduce a la formación de regiones funcionalmente especializadas, o dominios de membrana, en la superficie de una célula o de un orgánulo.
Todos los hidratos de carbono presentes en las glucoproteinas, los proteoglucanos y los glucolipidos se ubican de un mismo lado de la membrana, el lado no citosolico, en donde forman una cubierta de azucares denominada capa de hidrato de carbono.
TRANSPORTE DE MEMBRANA Las células viven y creen mediante el intercambio de
moléculas con el medio circundante y la membrana plasmática actúa como una barrera que controla el transito de moléculas hacia el interior y exterior de la célula.
Las proteínas transportadoras poseen partes móviles y son capaces de desplazar pequeñas moléculas de un lado a otro de la membrana mediante la modificación de su conformación.
Estas proteínas pueden transportar pequeñas moléculas orgánicas o iones inorgánicos.
Por el contrario, las proteínas de canal forman poros
hidrófilos diminutos en la membrana a través de los cuales pueden pasar los solutos por un proceso de difusión.
Las células vivas mantienen una composición iónica interna muy diferente, esta diferencia es fundamental para la supervivencia y la función celular.El Na es el ion con carga positiva mas abundante en el exterior de las células, mientras que el K es el ion mas abundante en el interior. Para que una célula no sea destruida por la fuerzas eléctricas es necesario que la cantidad de cargas positivas presente en su interior se equilibre con una cantidad casi idéntica de cargas negativas, afirmación que también es valida para el medio circundante.
CONCENTRACIONES DE IONES EN INTERIOR DE LA CELULA
Las proteínas de transporte de membrana pueden dividirse en dos clases principales: proteínas transportadoras y proteínas de canal.
La diferencia fundamental entre las proteínas transportadoras y las proteínas de canal radica en la forma en la que discriminan los solutos para transportar algunos.
El mecanismo de discriminación de las proteínas de canal se basa sobre todo en el tamaño y la carga eléctrica de la molécula: si el canal esta abierto, toda molécula lo suficientemente pequeña que posea la carga podrá pasar como si se tratara de pasar a través de una puerta vaivén estrecha.
Por otra parte , las proteínas transportadoras actúan mas como un molinete que como una puerta, dado que solo permiten el paso de solutos que encajen en un sitio de unión de la proteína y luego trasfieren estas moléculas a través de la membranas de a una por vez, mediante cambios de su propia conformación.
PROTEÍNAS DE LA MEMBRANA
PROTEÍNAS TRANSPORTADORASSon necesarias para el transporte atraves de las membranas celulares de casi todas las moléculas orgánicas pequeñas, con la excepción de las moléculas liposolubles, y moléculas pequeñas sin carga, que pueden entran mediante difusión simple.
PROTEÍNAS TRANSPORTADORASComúnmente se observan tres tipos de transportadores:Uniportadores, Antiportadores, Simportadores
BOMBA SODIO-POTACIO
LA BOMBA DE NA- K , TRANSPORTA IONES EN FORMA CICLICA (Egreso de Na e ingreso de K)
TRANSPORTE ATRAVES DE LA MEMBRANA
TRANSPORTE ATRAVES DE LA MEMBRANA
PROTEINA TRANSPORTADORA
FUENTE DE ENERGIA
FUNCION
Transportador de glucosa
Ninguna Ingreso pasivo de glucosa
Bomba de glucosa impulsada por Na.
Gradiente de Na Ingreso activo de glucosa
Bomba de Na-K Hidrolisis del ATP Egreso de Na e ingrso de K
Bomba de Ca Hidrolisis del ATP Egreso activo de Ca
Bomba de H Hidrolisis del ATP Egreso activo de H, hacia el exterior de la celula
Bacteriorrdospina Luz Egreso activo de H, hacia el exterior de la celula.
Los canales iónicos son proteínas transmembrana que permiten el paso selectivo de iones específicos cuando de abren. El paso de iones tiene lugar cuando la estructura molecular lo permite.
Los canales se pueden encontrar:• Cerrados: No permiten el paso de los iones, pero
son susceptibles de ser abiertos en respuesta a un estímulo
• Abiertos (o acivados): Permiten el paso de los iones
• Inactivados: Cerrados y no susceptible de abrirse en respuesta a un estímulo
Existen mas de cien tipos de canales iónicos y hasta un organismo simple puede poseer varios canales iónicos diferentes.
Los canales iónicos se diferencian uno de otro sobre todo en lo que respecta a:
LA APERTURA Y EL CIERRE DE LOS CANALES IÓNICOS SON AFECTADOS POR DISTINTITOS TIPOS DE ESTIMULOS
1) LA SELECTIVIDAD IONICA: es decir el tipo de iones que permite pasar2) LA REGULACION (gating): es decir las condiciones que determinan la apertura y el cierre del canal.
En el caso de un canal regulado por voltaje la probabilidad de que se encuentre abierto depende del potencial de membrana.
En el caso de un canal regulado por un ligando la probabilidad de que se encuentre abierto depende de la unión de una molécula (el ligando) a la proteínas canal.
En el caso de un canal activado por estrés la apertura es controlada por una fuerza mecánica sobre el canal.
LA APERTURA Y EL CIERRE DE LOS CANALES IÓNICOS SON AFECTADOS POR DISTINTITOS TIPOS DE ESTIMULOS.
El potencial de membrana sencillamente es controlado por los propios canales iónicos y varia en respuesta a la apertura y cierre de estos canales. Es circulo de control compuesto por:
Canales iónicos
LOS CANALES IÓNICOS REGULADOS POR VOLTAJE RESPONDEN AL POTENCIAL DE MEMBRANA
potencial de membrana
canales iónicos
EL POTENCIAL DE MEMBRANA ESTA GOBERNADO POR LA PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA A IONES ESPECÍFICOS
Todas las células poseen una diferencia de potencial eléctrico, o potencial de membrana, a través de la membrana plasmática
Un flujo de iones a través de una membrana celular se detecta como una corriente eléctrica, una acumulación de iones no contrarrestada se detecta como una acumulación de carga eléctrica, o un potencial de membrana.
Las cargas negativas de las moléculas orgánicas confinadas en el interior de la célula son equilibradas con gran medida por el K+, el ion que predomina en el medio intracelular. La concentración elevada de K+ es generada en parte por la bomba de Na+ -K+, que bombea el K+ hacia el interior de la célula.
La membrana plasmática contiene canales K+ conocidos con el nombre de canales de fuga de K+. Estos canales fluctúan entre los estados abiertos y cerrados, cuando están abiertos permiten el libre desplazamiento del K+.
El potencial de membrana se mide con una diferencia de voltaje a través de la membrana. En las células animales, el potencial de membrana en reposo varia entre -20 y -200 milivoltios (mV) según el organismo y el tipo celular considerados.
Una formula sencilla conocida como ecuación de Nernst expresa el equilibrio en forma cuantitativa y permite calcular el potencial de membrana en reposo teórico, siempre que se conozca la relación de concentraciones iónicas entre el
interior y el exterior celular.
LAS NEURONAS RECIBEN SEÑALES EXCITADORAS E INHIBIDORAS
La respuesta generada por un neurotransmisor en una sinapsis puede ser excitadora o inhibidora.
EL CURARE: es un fármaco utilizado por los cirujanos para relajar los músculos durante la operación, induce parálisis mediante el bloqueo de la liberación de señales excitadoras
La estricnina: (una sustancia venenosa) provoca espasmos musculares, convulsiones y la muerte mediante el bloqueo de la liberación de señales inhibidoras.
LOS CANALES IÓNICOS REGULADOS POR TRANSMISORES REPRESENTAN SITIOS DE ACCIÓN IMPORTANTES DE LOS FÁRMACOS PSICOACTIVOS
La mayoría de los fármacos empleados para el tratamiento del insomnio, la ansiedad, la depresión y la esquizofrenia ejercen sus efectos en las sinapsis cerebrales
El Valium, el Halcion y el temazepam, se unen en canales de Cl- regulados por el GABA.
La unión del fármaco al canal facilita la apertura del canal por GABA, aumentando la sensibilidad de la célula.
El fármaco antidepresivo Prozac bloquea la receptación de un neurotransmisor excitador, la serotonina.
ALGUNOS EJEMPLOS DE CANALES IÓNICOS
CANAL IONICO LOCALIZACION TIPICA FUNCION
Canal de fuga de K+ Membrana plasmática de la mayor parte de las células animales
Mantenimiento del potencial de membrana de reposo
Canal de Na+ regulado por voltaje
Membrana plasmática del axón de las células nerviosas
Generación de potenciales de acción
Canal de K+ regulado por voltaje
Membrana plasmática del axón de las células nerviosas
Retorno de la membrana al potencial de reposo después de la iniciación de un potencial de acción
Canal de Ca2+ regulado por voltaje
Membrana plasmática de la terminación nerviosa
Estimulación de la liberación del neurotransmisor
Receptor de acetilcolina (canal de Na+ y Ca+)
Membrana plasmática de muchas neuronas (en las sinapsis)
Señalización sináptica inhibidora
Canal cationico activado por estrés
Células ciliadas auditivas en el oído interno
Detección de vibraciones sonoras
