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. Proteínas flotan en la bicapa. Puede haber dos tipos de proteínas: integrales ( atraviesan la bicapa) y periféricas (situadas en la superficie 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.

Modelo del mosaico fluido Nicholson y Singer

Lípidos de la membrana Fosfolípidos Constituyen una bicapa. Moléculas con abeza hidrofílica polar y cola hidrofóbica apolar (anfipática). Colesterol Únicamente en membranas de células animales. Dan flexibilidad. fosfolípido

Proteínas de membrana Proteínas integrales Flotan atravesando la bicapa Funciones: transporte, receptores, anclaje, enzimas. Proteínas periféricas Ubicadas en una u otra cara de la cbicapa Función: receptor, enzimática Proteínas integrales Proteínas periféricas

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 Activo proteínas bombas 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)

Micrografía MO de endocitosis Transporte activo Transporte en masa 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 y activos

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