MEMBRANAS BIOLGICAS

MEMBRANAS BIOLGICASCaractersticas y estructura.Membrana plasmticaLa membrana plasmtica es la que mantiene a los organelos en el interior citoplasmtico pues envuelve al citoplasma de las clulas.Compuesta por una bicapa fosfolipdica con protenas incrustadas total o parcialmente. As la membrana plasmtica funciona como una barrera celular e impide que el contenido de la clula se escape hacia el exterior.Los lpidos de la membrana plasmtica pueden trasladarse y hasta cambiar de lado, es decir, le confieren fluidez.REPASOComposicin de la Membrana CelularModelo Mosaico Fluido (1972) Singer y Nicholson. Se denomin mosaico por las caractersticas que presenta al observar la membrana desde arriba, pues se diferencian sus diversos componentes en ambas caras de la bicapa.REPASO

Protenas Se pueden clasificar como se dispongan en la bicapa fosfolipdica:

1. Protenas integrales: Atraviesan la bicapa lipdica.

2. Protenas perifricas: Se encuentran en una sola regin de la membrana, ya sea hacia el LEC o el LIC, pero no en ambos.

Protenas En el componente proteico radica la mayor parte de la funcionalidad de la membrana.Las diferentes protenas realizan funciones especficas: Transportadoras a travs de membrana (protenas transportadoras y protenas de canal).Estructurales (unin).Receptoras de membrana.Enzimas

Protenas transportadoras a travs de membranaLas protenas de transporte mantienen ungradiente electroqumicomediante eltransporte de membranade diversosiones.Estas a su vez pueden ser:

Protenas transportadoras.Sufren cambiosconformacionales.Los transportadores son protenasque se unen especficamente a lamolcula transportada; sufren un cambio en su conformacin que permite a sta ser transportada A travs de la membrana.

Protenas transportadoras a travs de membranaB) Protenas canal: Dejan un canalhidroflicopor donde pasan los iones.

Protenas estructurales o de anclajeActan como "eslabn clave" pues se unen alcitoesqueletoy lamatriz extracelular.

Encargadas de realizar los diferentes tipos de unin y adhesin celular.

Protenas receptoras de membranaSe encargan de la recepcin ytransduccin de sealesqumicas.Se unen a molculas especficas, las cuales provocan un cambio conformacional del receptor y activan la produccin de enzimas intracelulares o molculas sealizadoras. La finalidad del receptor es que la seal externa promueva una seal interna de sntesis de una determinada molcula en el interior de la clula.

Fosfolpidos: molculas anfipticas.Poseen un extremo:hidroflico (soluble en agua) hidrfobo(rechaza el agua).

A estos compuestos que contienen simultneamente grupos no polares y grupos polares, el agua los dispersa o los solubiliza formandomicelaso bicapas.

Fosfolpidos: molculas anfipticas.Esta caracterstica estructural permite que los fosfolpidos participen en el intercambio de sustancias entre un sistema acuoso y un sistema lipdico, separando y aislando a los dos sistemas, a la vez que los mantiene juntos.

Glicoclix: funciones.

Compatibilidad de los trasplantes: responde y hace posible el reconocimiento de las clulas compatibles para adicionar un tejido, rgano ,etc. al cuerpo de algn ser vivo.Adherencia celular: fija a las clulas que forman parte de los tejidos.Fertilizacin: permite alespermatozoidereconocer y unirse al ovocito.Desarrollo embrionario: gua a las clulas embrionarias a sus destinos en el cuerpo. Glicoclix: funciones.

Proteccin: da amortiguacin a lamembrana citoplasmticay la protege contra lesiones.Inmunidad a la infeccin: permite alsistema inmunereconocer y atacar selectivamente a organismos extraos.Defensa contra el cncer: los cambios en el glicoclix de las clulascancerosaspermiten al sistema inmunitario reconocerlas y destruirlas.Colesterol

Funciones de la membrana plasmticaConstituir el lmite fundamental de toda clula.Regular los movimientos de sustancias desde y hacia la clula, manteniendo la concentracin intracelular de molculas en los niveles adecuados para que se realicen los procesos celulares bsicos.Participar en interacciones directas con la membrana plasmtica de clulas vecinas, formando uniones intercelulares.Mantener estable la forma celular con la ayuda de la interaccin con elementos del citoesqueleto y de la matriz extracelular.Transducir seales hormonales y nerviosas. Conducir potenciales de accin electroqumicos (en clulas excitables, por ejemplo neurona).Transporte a travs de membranaConjunto de mecanismos que regulan el paso de solutos (iones y pequeas molculas), a travs de membranas plasmticas.Esto se debe a la selectividad de la membrana (posibilidad de permitir el paso de ciertas sustancias).Los movimientos de casi todos los solutos a travs de la membrana estn mediados por protenas transportadoras de membrana, las cuales estn especializadas en el transporte de molculas concretas. Los distintos tipos de transporte que podemos encontrar a nivel de membrana son: Transporte pasivoTransporte activo

Variacin en la energa potencial de un objeto segn su alturaTipos de transporte a travs de membranaGradiente de concentracin?Gradiente de concentracin es la diferencia de concentracin de soluto que existe entre dos soluciones o medios

Procesos de transporte

TIPO DE TRANSPORTE

Pasivo

Activo

GRADIENTE

A favor del gradiente de concentracin

En contra del gradiente de concentracin

ENERGA

No requiere energa

Requiere energa

TIPOSsmosisDifusin simpleDifusin facilitadaBomba sodio/potasioContransporte Transporte mediado por vesculas

Transporte pasivoEl transporte pasivo permite el paso de molculas a travs de la membrana plasmtica sin que la clula gaste energa, debido a que va a favor del gradiente de concentracin o del gradiente de carga elctrica. El transporte de sustancias se realizan mediante la bicapa lipdica o los canales inicos, e incluso por medio de protenas integrales.

A favor del gradienteSin gasto energticosmosisTipo especial de transporte pasivo. Slo las molculas de agua son transportadas a travs de la membrana. El movimiento de agua se realiza desde el punto en que hay menor concentracin de soluto al de mayor concentracin para igualar concentraciones en ambos extremos de la membrana. La funcin de la smosis es mantener hidratada a la membrana celular. No requiere gasto de energa.

Cmo pasa el agua por la membrana?En las membranas de clulas vegetales y animales las molculas de agua utilizan canales proteicos llamados ACUAPORINAS. Aunque sonespecficos, estos permitiran el trnsito de solutos neutros y pequeos como la urea y el glicerol.

Difusin simplePaso de sustancias a travs de la membrana plasmtica, como los gases respiratorios, molculas sin carga y de pequeo peso molecular.

Movimiento de las sustancias a favor del gradiente de concentracin.

AltoGradientede ConcentracinMenorGradiente de ConcentracinNo hayGradiente de Concentracin

Tiempo 0

Tiempo 1

Tiempo 2DispersinDispersinUniforme

Difusin facilitada

Transporte de molculas a travs de protenas transportadoras.Molculas demasiado grandes y demasiado insolubles en lpidos.Altamente selectiva.A favor del gradiente de concentracin.

Difusin facilitadaCanales: son protenas que forman un conducto en la membrana a travs del cual pueden pasar molculas de agua o determinados solutos por difusin.

Transportadores: son protenas que se asocian en forma especifica con la molcula que ser transportada y la desplazan a travs de la membrana mientras la forma de la protena se modifica.

Difusin Facilitada: Transportadores

Protena portadoracon sitio de uninpara la molculaLa molcula entra en el sitio de uninLa protena portadora cambia de forma, transportando lamolcula al otro lado de la membranaLa protena portadora recupera su forma original (Interior celular)(Exteriorcelular)Canal dedifusinGradiente de difusinMolcula enTrnsito48Note that the molecules to be transported (little balls) are in higher concentration outside the cell than inside the cell.The molecules are of a type that cannot get to the inside of the cell by going directly through the membrane.The protein channel provides a passage way for the molecules to follow the concentration gradient.

Transporte activo

En contra gradiente de concentracin.Requiere de gasto de energa (ATP).Transporte realizado por bombas.

Transporte activo

En contra del gradienteRequiere gasto energtico

CotransporteTransporte de sustancias que normalmente no atraviesan la membrana celular (aminocidos y glucosa), cuya energa requerida para el transporte proviene del gradiente de concentracin de los iones sodio de la membrana celular.

El sodio ingresa a la clula de forma espontnea a favor de su gradiente, as arrastra glucosa hacia el interior, la cual entra en contra de su gradiente.

Qu caractersticas presenta la bomba de Na-K?Transporte Mediado por VesculasEndo y ExocitosisManera como la clula captura y expulsa sustancias.Proceso activo para molculas o partculas demasiado grandes.Endocitosis CapturaExocitosis Expulsin68Vesicles, small sacs made of membranes, can transport and store substances within the cytoplasm.Active processes for large groups of molecules.EndocytosisEncloses particles in small portions of plasma membrane to form vesicles that then move into the cytoplasm.Engulfment of surrounding fluid containing desired molecules.ExocytosisMoves substances from cytoplasm to plasma membrane during secretion.Expulsion of a group of waste products.

Endocitosis

(fluido extracelular )PinocitosisVescula que contiene fluido extracelular(citoplasma)123clula(fludo extracelular)(citoplasma)1234fosa recubiertaEndocitosisMediada por receptoresFagocitosisvescularecubiertanutrientesreceptorespartcula alimenticiapseudpodopartcula encerrada enuna vacuola alimenticia70Here are some special adaptations of endocytosis.Pinocytosis is when a vesicle forms around and then surrounds and engulfs the liquid from outside the cell.Phagocytosis is when the vesicle forms around a solid particle like in slide 29.Receptor-mediated Endocytosis uses special receptor molecules that;Bind to specific molecules outside the cellAggregate together as more and more of the receptors bind target moleculesCause the membrane to warp inwards where they aggregateEventually pinch off to form a coated vesicle.

Endocitosis Mediada por Receptores I

Comienza con una hendidurasuperficial en la membranaLa vescula es recubiertacon protenas(citoplasma)Fludo extracelular )fosarecubiertarecubrimiento proteicoPartculas extracelulares unidas a receptoresMembrana plasmticaLa fosa se ahondaab0.1 MicrasEndocitosis mediadapor Receptores II

La fosa se hunde y estrangulaEventualmente llega aser una vescula recubierta

dc0.1 micrasvescularecubiertaFagocitosis

Exocitosis

(citoplasma)1Vescula(Fludo extracelular)Membrana plasmtica2Material Secretado383This shows the steps in exocytosis.A vesicle on the inside of the cell contains a cell product destined for export.The membrane of the vesicle merges with the plasma membrane, and the contents of the vesicle are now outside the cell.

Qu tipo de Transporte observas?