Membrana plasmática

Estructura de presencia constante que actúa como limitante de todas las células y organelas celulares con una permeabilidad selectiva, define los límites de la célula y de las organelas, actuando como una barrera que separa su contenido del medio externo.

Funciones de las membranas

Límite celular, aísla el medio interno del externo, permite las regulaciones homeostáticas.

Superficie para reacciones químicas.

Regulación de entrada y salida de materiales de la célula (semipermeable).

Transmisión de información y señales entre el exterior y el interior celular

Estructura de las membranas celulares

Modelo del mosaico fluido (Singer y Nicholson , 1972):

Doble capa de fosfolípidos con libertad de movimiento (dinamismo), por lo tanto, parte de la membrana puede fluir de un punto a otro.

Las proteínas «flotan» en la bicapa. Puede haber dos tipos de proteínas: integrales ( atraviesan la bicapa) y periféricas (situadas en la superficie interna de la membrana, no penetran en ella).

Hay glúcidos unidos a las proteínas (glucoproteínas) y a los lípidos (glucolípidos).

Los lípidos proporcionan una matriz estructural a la membrana

Las proteínas realizan funciones específicas: transporte de sustancias, funciones enzimáticas, recepción de mensajeros químicos y otras.

Nicholson y Singer

Modelo del mosaico fluido

glúcidos

Proteínas de membrana

Proteínas integrales

Flotan atravesando la bicapa

Funciones: transporte, receptores, anclaje, enzimas.

Proteínas periféricas

Ubicadas en una u otra cara de la bicapa

Función: receptor, enzimática

Proteínasintegrales

Modelo tridimensional de la membrana y sus componentes

Mecanismos de transporte a través de la membrana celular

La permeabilidad de la membrana no solo depende de sus características estructurales, sino también, de las características químicas de las sustancias que pasan a través de ella.

Los mecanismos pueden ser:

Transporte

Pasivo

Difusión simple

Difusión facilitada

Activoproteínas bombas

A través de vesículas, en masa

Concepto de transporte de membrana

El transporte es el pasaje de sustancias de un lado hacia el otro de la membrana.

Puede ser : - pasivo: sin gasto de energía,

sigue el gradiente de concentración de la sustancia. Equilibra concentraciones.

- activo: con gasto de energía, en contra del gradiente de concentración. Desequilibra concentraciones.

Concepto de difusión

Es el movimiento de moléculas desde una zona de mayor concentración hacia una de menor concentración (sigue el gradiente).

Al cabo de un tiempo toda la solución presentará la misma concentración de soluto.

Para lograr esto no se requiere aporte externo de energía, sino que es suficiente con la energía cinética propia de las moléculas.

Transporte pasivo

Difusión simple

A través de la bicapa, a favor del gradiente.

Solo compuestos no polares pequeños como el O2, CO2, N2 e incluso el CO (tóxico), compuestos liposolubles como los ácidos grasos y esteroides y, además, a pesar de ser moléculas polares, el glicerol, la urea y el agua (ósmosis).

Transporte pasivo

Difusión facilitada

A través de proteínas integrales

Transporte a favor de gradiente de compuestos insolubles en lípidos, iónicos o de tamaño grande

Puede ser por:

• proteínas canal: agua (acuosporina), iones.

• proteínas transportadoras: se activan por reconocimiento de molécula específica.

Gráfico general de los transportes pasivos

Transporte activo

Proteínas bomba

A través de proteínas de membrana específicas.

Con gasto energía (ATP), en contra del gradiente.

Transporte de iones y algunas moléculas polares (glucosa)

Transporte a través de vesículas, en masa

Transporte en masa a través de vesículas

Con movimiento de la membrana.

Moléculas de gran tamaño.

Puede ser:

• Endocitosis: incorporación de sustancias (pinocitosis y fagocitosis)

• Exocitosis: salida de sustancias (excreción o secreción).

Micrografía MO de endocitosis

Modelos generales de transportes pasivos, activos y a través de vesículas

Ósmosis

Difusión simple de agua a través de una membrana.

La que se moviliza es el agua.

Se moviliza siguiendo el gradiente de concentración

Relación entre el liquido intracelular y el extracelular

Isotónico: hay un equilibrio de fuerzas entre las soluciones para retener el agua que impide su movimiento neto.

Hipotónico: solución con menor fuerza para retener el agua, hay flujo de agua hacia fuera de la solución.

Hipertónica: solución con mayor fuerza para retener el agua, hay flujo de agua hacia la solución.

Potencial hídrico: dado por la concentración de agua a un lado y otro de la membrana. A mayor potencial hídrico mayor posibilidad de transportar agua por ósmosis

Potencial osmótico: tendencia de la solución a recibir agua por ósmosis. A mayor potencial osmótico mayor capacidad de recibir agua por ósmosis.

Tónico = fuerza para retener agua, dado por concentración de soluto

Hay movimiento neto de agua:desde la solución hacia la solución

de mayor concentración de agua de menor concentración de agua

de mayor potencial hídrico de menor potencial hídrico

de menor concentración de soluto de mayor concentración de soluto

hipotónica hipertónica

de menor potencial osmótico mayor potencial osmótico

Comportamiento de una célula en distintos

medios