Membranas celulares: La membrana plasmática Lic. En Cs. Biológicas, Cintia Leder

Membranas celulares - Todas las células eucariotas (al menos) poseen un citoplasma y un sistema de membranas “piel” celular, envoltura (Membrana plasmática) Membranas pertenecientes a distintas organelas Diferente composición según la función de la organela

Membrana plasmática Funciones: - Ayuda a mantener la forma y el equilibrio entre el medio interno y externo - Responde a estímulos externos y posee antígenos que permiten el reconocimiento por otras células → interviene en la comunicación celular - Permite la entrada y salida selectiva de compuestos Permeabilidad Selectiva

Membrana plasmática Funciones: - Ayuda a mantener la forma y el equilibrio entre el medio interno y externo - Responde a estímulos externos y posee antígenos que permiten el reconocimiento por otras células → interviene en la comunicación celular Antígeno: proteínas que pueden ser reconocidas por el sistema inmune. Se encuentran adheridas a la membrana Por un anticuerpo

Membrana plasmática Anticuerpo Antígeno Sitio de unión

Permeabilidad Selectiva Membrana plasmática Permeabilidad Selectiva Propiedad de regular el intercambio de materiales Interior celular Exterior celular - Permite acumular sustancias contra un gradiente de concentración - Permite mantener un equilibrio hídrico (regular la cantidad de agua según el medio externo) en un medio acuoso Por lo tanto, no es una barrera pasiva. Tiene funciones activas que influyen en las funciones vitales celulares Importante pero mecánicamente débil... por eso a veces está protegida por cubiertas gruesas, mucosas, etc.

Membrana plasmática Composición Química Tres componentes básicos: PROTEÍNAS, LÍPIDOS Y GLÚCIDOS

Membrana plasmática Composición Química Tres componentes básicos: PROTEÍNAS, LÍPIDOS Y GLÚCIDOS - Más del 60% del peso seco de la membrana - Participan en la organización estructural - Intervienen en la permeabilidad (como transportadores o canales) - Receptores y transmisores de señales por medio de enzimas

Membrana plasmática Composición Química Tres componentes básicos: PROTEÍNAS, LÍPIDOS Y GLÚCIDOS - Aproximadamente el 40% del peso seco de la membrana - Principalmente fosfolípidos, también glicolípidos y colesterol - Envoltura continua Límite físico para el pasaje de moléculas Contribuye a la semipermeabilidad “Cabezas” hidrofóbicas al exterior “Colas” hidrofílicas al interior Reconocimiento celular y receptor antigénico

Membrana plasmática Composición Química Tres componentes básicos: PROTEÍNAS, LÍPIDOS Y GLÚCIDOS - Del 2% al 10% del peso seco de la membrana - Asociados a lípidos (glicolípidos) y proteínas (glicoproteínas)

Membrana plasmática Ultraestructura - En microscopio se observan líneas oscuras delimitando los bordes celulares Bicapa fosfolípidica Proteínas en grupos

Lípidos de membrana: disposición Membrana plasmática Lípidos de membrana: disposición Mayoría fosfolípidos Anfipáticos Superficie hidrofílica Cabeza hidrofílica Bicapa fosfolipídica Dos colas de ácidos grasos hidrofóbicos Región central hidrofóbica .

Membrana plasmática Lípidos de membrana: disposición La bicapa fosfolipídica le da fluidez Modelo de MOSAICO FLUIDO La presencia de colesterol disminuye la permeabilidad y la fluidez

Membrana plasmática Proteínas de membrana Poseen zonas hidrofóbicas y zonas hidrofílicas, según atraviesen total o parcialmente la bicapa. Proteínas integrales: totalmente integradas a la membrana Son anfipáticas

Membrana plasmática Proteínas de membrana Poseen zonas hidrofóbicas y zonas hidrofílicas, según atraviesen total o parcialmente la bicapa. Proteínas integrales: totalmente integradas a la membrana - Estructurales - Transportadoras o carriers - Enzimáticas - Receptoras - Transductoras

Membrana plasmática Proteínas de membrana Poseen zonas hidrofóbicas y zonas hidrofílicas, según atraviesen total o parcialmente la bicapa. Proteínas integrales: totalmente integradas a la membrana - Estructurales - Transportadoras o carriers - Enzimáticas - Receptoras - Transductoras - Antigénicas

Proteínas integrales: totalmente integradas a la membrana Membrana plasmática Proteínas de membrana Poseen zonas hidrofóbicas y zonas hidrofílicas, según atraviesen total o parcialmente la bicapa. Proteínas integrales: totalmente integradas a la membrana - Estructurales - Transportadoras o carriers - Enzimáticas - Receptoras - Transductoras - Antigénicas - Canales Iones impermeables

Membrana plasmática Proteínas de membrana Poseen zonas hidrofóbicas y zonas hidrofílicas, según atraviesen total o parcialmente la bicapa. Proteínas integrales: totalmente integradas a la membrana - Estructurales - Transportadoras o carriers - Enzimáticas - Receptoras - Transductoras - Antigénicas - Canales - Bomba

Membrana plasmática Proteínas de membrana Poseen zonas hidrofóbicas y zonas hidrofílicas, según atraviesen total o parcialmente la bicapa. Proteínas periféricas: asociadas a proteínas integrales o a fosfolípidos

Membrana plasmática Hidratos de carbono Unidos a lípidos: Glicolípidos Unidos a proteínas: Glicoproteínas Reconocimiento celular

Membrana plasmática Hidratos de carbono Unidos a lípidos: Glicolípidos Unidos a proteínas: Glicoproteínas Proteoglicanos: formado por polisacáridos (cadenas de hidratos de carbono largas) Reconocimiento celular Glucocálix

Membrana plasmática Funciones: Traspaso de sustancias Permite la homeostásis: mantenimiento de un medio interno estable en cuanto a balance de agua, acidez, etc. Asegura actividad enzimática óptima. Desechos y secreciones Célula Sustancias alimenticias Algunas de manera pasiva (sin gasto energético), por ejemplo el agua Otras de manera activa (con gasto energético), por ejemplo iones

Membrana plasmática Funciones: Traspaso de sustancias Difusión: movimiento al azar de átomos y moléculas siguiendo un gradiente de concentración (desde regiones con alta concentración a regiones con baja concentración)

Membrana plasmática Funciones: Traspaso de sustancias Difusión: movimiento al azar de átomos y moléculas siguiendo un gradiente de concentración (desde regiones con alta concentración a regiones con baja concentración) Si la membrana fuera completamente permeable

Funciones: Traspaso a través de la membrana Membrana plasmática Funciones: Traspaso a través de la membrana Difusión: movimiento al azar de átomos y moléculas siguiendo un gradiente de concentración (desde regiones con alta concentración a regiones con baja concentración) Propiedad de regular el intercambio de materiales Interior celular Exterior celular - Permite acumular sustancias contra un gradiente de concentración Iones y moléculas grandes no pueden difundir por la membrana libremente Membrana semipermeable: Posee permeabilidad selectiva Moléculas polares y no polares pequeñas difunden hasta equilibrarse con el medio externo

Funciones: Transporte a través de la membrana Membrana plasmática Funciones: Transporte a través de la membrana Difusión pasiva: a favor de un gradiente de concentración, sin gasto de energía y sin resistencia Difusión facilitada: a favor de un gradiente de concentración, sin gasto de energía pero a través de proteínas integrales transportadoras Complejo transportador-soluto

Funciones: Transporte a través de la membrana Membrana plasmática Funciones: Transporte a través de la membrana Difusión pasiva: a favor de un gradiente de concentración, sin gasto de energía y sin resistencia Difusión facilitada: a favor de un gradiente de concentración, sin gasto de energía pero a través de proteínas integrales transportadoras Uniporte: un soluto a la vez Simporte: dos solutos en mismo sentido Ión (a favor de gradiente) + molécula Antiporte: dos solutos en sentidos contrarios Intercambio de iones

Funciones: Transporte a través de la membrana Membrana plasmática Funciones: Transporte a través de la membrana El paso a través de proteínas se puede regular (abrir o cerrar) Según el factor que lo controle el paso de los iones se diferencian tipos de canales iónicos: - Sensibles al voltaje: se abren o cierran al cambiar el potencial eléctrico (diferencia de cargas entre el interior y exterior). Importantes en células musculares y neuronales

Funciones: Transporte a través de la membrana Membrana plasmática Funciones: Transporte a través de la membrana El paso a través de proteínas se puede regular (abrir o cerrar) Según el factor que lo controle el paso de los iones se diferencian tipos de canales iónicos: - Sensibles al voltaje: se abren o cierran al cambiar el potencial eléctrico (diferencia de cargas entre el interior y exterior). Importantes en células musculares y neuronales - Operados por ligandos: una sustancia se une a un receptor del canal y lo modifica.

≈? Membrana plasmática Funciones: Transporte a través de la membrana El paso a través de proteínas se puede regular (abrir o cerrar) Según el factor que lo controle el paso de los iones se diferencian tipos de canales iónicos: - Sensibles al voltaje: se abren o cierran al cambiar el potencial eléctrico (diferencia de cargas entre el interior y exterior). Importantes en células musculares y neuronales - Operados por ligandos: una sustancia se une a un receptor del canal y lo modifica. - Operados por voltaje y ligandos: dependen del cambio de voltaje y de la uníón de un ligando El transporte es específico y saturable (presenta una velocidad máxima) ≈? Las moléculas similares compiten por el sitio de anclaje

OSMOSIS “Difusión de agua a través de una membrana semipermeable, desde un lado con menor concentración de solutos hacía uno con mayor concentración” Membrana semipermeable: deja pasar agua pero no moléculas grandes o con carga “solutos” “Sustancias disueltas” Medios hipotónicos: líquidos con pocos solutos disueltos. Ej: Agua potable Medios hipertónicos: líquidos con muchos solutos disueltos. Ej: Agua salada

OSMOSIS “Difusión de agua a través de una membrana semipermeable, desde un lado con menor concentración de solutos hacía uno con mayor concentración”

OSMOSIS “Difusión de agua a través de una membrana semipermeable, desde un lado con menor concentración de solutos hacía uno con mayor concentración” Medio hipotónico Medio isotónico Medio hipertónico