Célula II Estructuras de membrana

Estructura de la membrana plasmática, modelo modelo de Singer-Nicolson

Estructuras a identificar en un diagrama 1. bicapa fosfolipídica, 2. colesterol 3. glicoproteínas 4. proteínas integrales 5. proteínas periféricas.

Esquema de una membrana celular Esquema de una membrana celular. Según el modelo del mosaico fluido , las proteínas (en rojo y naranja) serían como "icebergs" que navegarían en un mar de lípidos (en azul). Nótese además que las cadenas de oligosacáridos (en verde) se hallan siempre en la cara externa, pero no en la interna. Este modelo fue propuesto en 1972 por S. J. Singer y Garth Nicolson gracias a los avances en microscopía electrónica.

Estructuras de la membrana Bicapa de fosfolípidos: - constituye una capa continua donde se insertan otras moléculas. - cada fosfolípido está compuesto de glicerol (3C) al centro, un extremo con un alcohol (región polar, hidrofílica), el otro extremo con dos ácidos grasos (región no polar, hidrofóbica). - la bicapa es flexible y funciona como un fluido, permitiendo cambios de forma. La zona polar se orienta hacia las superficies.

Molécula de un fosfolípido

Debido a que las “colas” de ácidos grasos no se atraen fuertemente, la membrana tiende a ser fluida o flexible. Esto permite que las células animales puedan cambiar su forma y también facilita procesos de endocitosis como la fagocitosis, que veremos más adelante en este tema.

¿Cómo las propiedades hidrofóbicas e hidrofílicas de los fosfolipídos ayudan a mantener la estructura de las membranas celulares? Las propiedades hidrofóbicas de los ácidos grasos al centro de la membrana, y las propiedades hidrofílicas en ambas superficies, hacen que las moléculas de los fosfolípidos se mantengan alineadas en un ambiente acuoso. Además, las moléculas alargadas de los fosfolípidos no están estrechamente apretadas y permiten flexibilidad.

Inner Life Of A Cell - Full Version VER EXCELENTE VIDEO ARTÍSTICO SOBRE MEMBRANAS Y CÉLULA: Inner Life Of A Cell - Full Version http://www.youtube.com/watch?v=B_zD3NxSsD8

Estructuras de la membrana: Colesterol Función: ayuda a mantener la fluidez y estabilidad de la membrana Las células de las plantas no tienen colesterol, y dependen de ácidos saturados o insaturados para mantener la fluidez de la membrana.

Las proteínas de la membrana plasmática Proteínas integrales. Embebidas en la bicapa lipídica, atraviesan la membrana una o varias veces, asomando por una o las dos caras Proteínas periféricas. A un lado u otro de la bicapa lipídica, pueden estar unidas débilmente por enlaces no covalentes. Fácilmente separables de la bicapa, sin provocar su ruptura.

Las acuaporinas son proteínas integrales que regulan el paso de agua por la membrana

Estructuras de la membrana: Proteínas Funciones: sitios de unión de las hormonas enzimas inmovilizadas, adhesión celular comunicación intercelular, canales de transporte pasivo bombas de transporte activo.

glicoproteínas Las glicoproteínas o glucoproteínas son moléculas compuestas por una proteína unida a uno o varios carbohidratos, simples o compuestos. Las glicoproteínas están unidas a proteínas periféricas.Tienen entre otras funciones el reconocimiento celular cuando están presentes en la superficie de las membranas plasmáticas.

Glicoproteínas y grupos sanguíneos Los grupos sanguíneos dependen del tipo de glicoproteína que contienen la membrana de los eritrocitos; el grupo A tiene como oligosacárido una cadena de N-acetilgalactosamina, mientras que el grupo B tiene una cadena de galactosa, y por tanto, el grupo AB presenta los dos tipos de glicoproteínas y el grupo 0 carece de ambos. Para determinar el grupo sanguíneo se usan antisueros, que contienen anticuerpos que reconocen determinado tipo de glicoproteína (el antisuero A reconoce la glicoproteína A). El conocimiento del grupo sanguíneo es importante para hacer transfusiones y evitar la formación de coágulos que provocan infartos y trombosis cerebrales mortales.

Glicoproteínas y grupos sanguíneos

Transporte pasivo y activo Hay dos tipos de transporte: Transporte pasivo: no requiere energía del ATP. Ocurre por el movimiento de moléculas de una zona de alta concentración a otra de baja concentración. Se dice que ocurre a favor del gradiente de concentración Transporte activo: requiere ATP, y ocurre en contra del gradiente de concentración.

Ver video: http://www.youtube.com/watch?v=9eQ0WUz-pWw Ver animaciones: http://www.lionden.com/slides-cell.htm membrane transport animations

Transporte Pasivo vs. Activo Permission to use this slide (a matter of academic integrity) *If you are Kevin Patton's current student, you may use any slide for your own personal educational purpose. **If you are a student not currently in Kevin's courses, you may use any slide for your own personal educational purpose and are also encouraged to feed the lions at http://www.lionden.com/feed_the_lions.htm ***If you are a teacher you may use any slide for your own nonprofit educational purpose and are also expected to feed the lions for each use of a slide. http://www.lionden.com/feed_the_lions.htm ****Commercial use is available only with Kevin's express written permission. © KPatton@lionden.com . All rights reserved. DO NOT REMOVE THIS COPYRIGHT NOTICE LINE. Feedback, suggestions, corrections are most welcome! Passive Active

Transporte pasivo: Difusión y ósmosis La difusión: es el movimiento pasivo de las partículas desde una zona con alta concentración hasta otra con baja concentración. La ósmosis es el movimiento pasivo de las moléculas de agua a través de una membrana semipermeable, desde una zona con una baja concentración de solutos hasta otra con mayor concentración. http://www.youtube.com/watch?v=sdiJtDRJQEc

Ósmosis en una célula vegetal En un medio isosmótico isotónico, existe un equilibrio. En un medio hipotónico, entra agua a la célula, y sus vacuolas la célula toma agua y sus vacuolas aumentan la presión de turgencia. (Turgencia: aumenta el agua en la vacuola, aumenta el volumen de la célula); la pared impide que la célula se rompa. En un medio hipertónico, el agua escapa de la célula y el volumen de la vacuola disminuye, produciendo que la membrana plasmática se despegue de la pared celular, ocurriendo la plasmólisis.

Difusión facilitada (a favor del gradiente de concentración) es transporte pasivo. Transporte activo (en contra del gradiente de conc.)

Difusión facilitada Algunas moléculas son demasiado grandes como para difundir a través de los canales de la membrana y demasiado insolubles en lípidos como para poder difundir a través de la capa de fosfolípidos. Tal es el caso de la glucosa y algunos otros monosacáridos. Estas sustancias, pueden sin embargo cruzar la membrana plasmática mediante el proceso de difusión facilitada, con la ayuda de una proteína transportadora o una que funciona como canal. El movimiento de moléculas es a favor del gradiente de concentración, y la célula no invierte energía (ATP).

Transporte activo Requiere energía (ATP) el movimiento de sustancias es en contra del gradiente de concentración (= de una zona de menor concentración a una de mayor) Este proceso permite a la célula mantener altas concentraciones de sustancias que son escasas en el exterior.

A model for Ion pumping www.lionden.com/slides-cell.htm Permission to use this slide (a matter of academic integrity) *If you are Kevin Patton's current student, you may use any slide for your own personal educational purpose. **If you are a student not currently in Kevin's courses, you may use any slide for your own personal educational purpose and are also encouraged to feed the lions at http://www.lionden.com/feed_the_lions.htm ***If you are a teacher you may use any slide for your own nonprofit educational purpose and are also expected to feed the lions for each use of a slide. http://www.lionden.com/feed_the_lions.htm ****Commercial use is available only with Kevin's express written permission. © KPatton@lionden.com . All rights reserved. DO NOT REMOVE THIS COPYRIGHT NOTICE LINE. Feedback, suggestions, corrections are most welcome! A model for Ion pumping www.lionden.com/slides-cell.htm

Transporte activo: un ejemplo, la bomba de sodio y potasio Las células animales tienen alta concentración de potasio en su interior, y baja de sodio. Bomba de sodio y potasio (animación) http://www.youtube.com/watch?v=MwJ8Fh1HSsY

La bomba de sodio y potasio La bomba de sodio-potasio es un ejemplo de mecanismo de transporte activo, impulsado por la ruptura de ATP. La bomba es una proteína integral que trabaja sufriendo una serie de cambios conformacionales. 3 iones sodio son expulsados hacia el exterior de la célula y luego 2 iones potasio son captados hacia el interior de la célula. http://www.genomasur.com/piloto/BCH_tradu/b_3/bomba.htm

Animaciones sobre transporte en la membrana: Membrane transport animations http://lionden.com/ap_teacher_slides.htm

Endocitosis y exocitosis Ambos son procesos que permiten que grandes moléculas puedan moverse a través de la membrana plasmática. Endocitosis permite que macromoléculas entren a la célula, mientras la Exocitosis hace que salgan. ambos procesos dependen de la “fluidez” de la membrana.

Endocitosis Existen dos procesos: Pinocitosis: consiste en la ingestión de líquidos y solutos mediante pequeñas vesículas. Fagocitosis: consiste en la ingestión de grandes partículas sólidas que se engloban en vesículas que se desprenden de la membrana celular. Por ejemplo, cuando linfocito “ingiere” bacterias.

Pinocitosis A y B. La membrana celular engloba el material. C Pinocitosis A y B. La membrana celular engloba el material. C. El material está encerrado en una “vesícula” de membrana. D. La endocitosis es completa

Fagocitosis Linfocito (macrófago) atacando a bacterias E Fagocitosis Linfocito (macrófago) atacando a bacterias E.coli invasoras

Exocitosis Es la expulsión de sustancias a través de la fusión de vesículas con la membrana celular. La exocitosis es el proceso celular por el cual las vesículas situadas en el citoplasma se fusionan con la membrana citoplasmática, liberando su contenido. La exocitosis suele empezar en los ribososmas del REr, luego las proteínas pasan por el aparato de Golgi (lado cis) y salen de allí ya modificadas por el lado trans. Luego la vesícula se fusiona con la membrana y el material es expulsado.

Exocitosis

Animación aparato de Golgi y la exocitosis: http://www. youtube

1 membrana nuclear 2 Poro nuclear 3 Retículo endoplásmico rugoso (REr) 4 Retículo endoplásmico liso (REL) 5 Ribosoma adherido al REr 6 Macromoléculas 7 Vesículas de transporte 8 Aparato de Golgi 9 Fase Cis del Aparato de Golgi 10 Fase Trans del Aparato de Golgi 11 cisterna del Aparato de Golgi 12 Vesícula secretoria 13 Membrana plasmática 14 Vesícula secretoria liberando su contenido 15 Citoplasma 16 ambiente extracelular Original source Nupedia: http://www.nupedia.com/newsystem/upload_file/874/nucleus_ER_golgi_ex.jpg

FIN