membrana y transportes
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Membrana plasmática:
Es una estructura conformada por una bicapa de
lípidos llamados fosfolípidos que son moléculas que
poseen una cabeza polar afín al medio acuoso y una
cola hidrofóbica,(apolar) que no es afín al agua.
Debido a estas características las moléculas de
lípidos se ubican en la membrana dejando expuesta
tanto al medio extracelular como al citoplasma las
cabezas polares afines al agua.
MEMBRANA CELULAR
75 Å de espesor
Å= 10 -10 m
Sólo se ve al ME
Modelo de mosaico fluido de la membrana
MEMBRANA CELULAR
Membrana
celular,
matriz
extracelular
y m. de
célula
vecina
MEMBRANA PLASMÁTICA
Frontera estructural y funcional de la célula.
Límite entre el espacio extra e intracelular.
Teoría de Modelo de Mosaico Fluido (Singer y
Nicholson, 1972):
“Solución bidimensional de doble capa de fosfolípidos
donde se insertan proteínas integrales y periféricas.”
Es fluida por el movimiento de los fosfolípidos.
El colesterol es un lípido importante, que le da rigidez.
Glicocalix Estructura: Formado por azúcares -oligosacáridos y
polisacáridos -unidos a las proteínas y lípidos de membrana.
Son glucoproteínas y glucolípidos de membrana. La porción glucídica siempre se orienta al exterior
celular.
Funciones: Protección de la membrana celular. Proporciona un microambiente. Filtro de sustancias (en ciertos capilares). Recepción de estímulos (moléculas específicas
como hormonas, señales moleculares). Reconocimiento celular (y rechazo).
Funciones de la membrana Celular
Estructura mecánica.
Frontera entre el espacio extra e intracelular.
Regulación de la permeabilidad (lo que se transporta
hacia el interior y al exterior celular).
Transportes (activos, pasivos y en masa).
Se especializa para cumplir distintas funciones:
Recepción de sustancias específicas (hormonas,
neurotransmisores, etc).
Reconocimiento celular.
Adhesión (a superficies, sustratos, con células afines, a matriz
extracelular, etc.)
TRANSPORTE a nivel membrana
Las sustancias lipídicas pequeñas (como glicerol,
ácidos grasos), no lipídicas muy pequeñas, y no
polares (como los gases O2, CO2, etc), pueden
atravesar solos la bicapa lipídica de la membrana.
Las restantes (no lipídicas, lipídicas de gran
tamaño, polares, macromoléculas) deben ser
transportadas por las proteínas.
Proteínas de transporte:
Canales (poros) o
Carriers (trasportadoras)
Transporte mediado por proteínas
Proteínas Canales: Abiertos o cerrados.
Inactivos.
Si están abiertos la sustancia ingresa o sale de la célula según concentraciones.
Son específicos (un tipo para cada sustancia).
Se abren y cierran según se unan a ellos (o se separen de ellos) sustancias llamadas ligandos. También por cambios de voltaje de la membrana, o por agregado de fosfatos a su molécula (fosforilación).
Transporte mediado por proteínas
Proteínas Carriers (transportadoras).
Se unen a la sustancia a transportar y cambian su conformación tridimensional. Al hacerlo llevan la molécula de un lado al otro de la membrana, y allí la liberan. Al hacerlo vuelven a la conformación original, quedan disponibles nuevamente para el transporte.
Son específicos (un tipo para cada sustancia).
Existen quienes transportan más de una sustancia a la vez.
Transporte mediado por proteínas
Las Proteínas de transporte
funcionan como los poros de una
membrana, la cual se convierte en
permeable (permeable selectiva).
Si los canales están abiertos la
membrana es permeable a la
sustancia o soluto.
Si están cerrados la membrana es
impermeable al soluto.
Los canales del agua también pueden
estar abiertos o cerrados
(permeabilidad al solvente).
Transporte mediado por proteínas
Concentración: cantidad en el
volumen.
Los solutos se pueden distribuir igual a
ambos lados de la membrana (igual
concentración) .
Los solutos pueden estar más
concentrados a un lado de la
membrana (mayor concentración) .
En el primer caso el Gradiente de
Concentración es =0.
En el segundo caso el gradiente de
concent. tiene un valor y una dirección,
es una flecha, y se dirige desde el lado
con mayor concentración al de menor
concentración.
TRANSPORTES A TRAVÉS DE LA
MEMBRANA PLASMÁTICA
DIFUSIÓN SIMPLE
PASIVO
DIFUSIÓN FACILITADA
ACTIVO
DIFUSIÓN SIMPLE
Pasaje de moléculas a través de la membrana a favor de gradiente de concentración. Pasan de un sitio de mayor concentración a
uno de menor concentración.
No hay gasto de energía. Las moléculas se mueven por sí solas, no hay
cuesta arriba, no hay bombeo, no hay trabajo.
Ej: oxígeno, dióxido de carbono, agua, lípidos pequeños, moléculas liposolubles.
DIFUSION SIMPLE
OSMOSIS: caso particular, cuando la sustancia que se difunde es el solvente.
En este caso veremos un aumento de volumen en un lado.
DIFUSION SIMPLE
DIÁLISIS: cuando se difunde el soluto.
DIFUSION FACILITADA
Es una difusión pero…
Requiere de proteínas transportadoras, carriers o
permeasas para difundir la sustancia a través de la
membrana plasmática.
Ej: azúcares, aminoácidos.
Las permeasas se unen a la sustancia, la
trasladan y se desacoplan, realizando un
movimiento de translocación llamado flip-flop.
TRANSPORTE ACTIVO
Pasaje de moléculas a través de la membrana
en contra de su gradiente de concentración.
Pasan de un sitio de menor concentración a uno de
mayor concentración.
Con gasto de energía.○ Las moléculas no se mueven por sí solas, es cuesta arriba, es un
bombeo. Con trabajo.
TRANSPORTE ACTIVO
BOMBA DE Na + – K + :
Mantiene en Na + extracelular y el K + intracelular y
regula el potencial de membrana.
Por cada ATP que se degrada se obtiene energía
para expulsar 3 Na+ e ingresar 2 K+
La actividad de la bomba de Na + / K + contribuye
a generar parte del potencial eléctrico de
membrana en las células animales.
TRANSPORTE ACTIVO
Transportes EN MASA:
Cuando se transportan moléculas grandes o agregados de
moléculas (bacterias, trozos de células, alimentos, animales
microscópicos, fragmentos de materia orgánica, etc.)
ENDOCITOSIS: Desde el exterior se ingresa al interior
celular.
Fagocitosis: materiales sólidos.
Pinocitosis: líquidos.
EXOCITOSIS: Desde el interior se libera al exterior celular.
FAGOCITOSIS
PINOCITOSIS
EXO y ENDOCITOSIS
Exocitosis de productos de desecho de una digestión celular.
Endocitosis de una partícula sólida (fagocitosis). Formación del endosoma.
Digestión del endosoma por un Lisosoma, generado en el Aparato de Golgi.