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La membrana citoplasmatica Dra. Judith García de Rodas Salón 207

COMPETENCIAS DE TEORIA: Definen conceptos relacionados con la membrana celular Describen las características de las moléculas que estructuran la membrana 3. Explican las funciones de la membrana. LABORATORIO: Elabora un modelo armable de la membrana plasmática Señala en el modelo, la variedad y disposición de las moléculas que estructuran el plasmalema.

ORGANIZACIÓN DE GRUPOS Expliquen detalladamente lo siguiente: Variedad y características diferenciales de la moléculas de lípidos que estructuran la membrana. Variedad y características diferenciales de la moléculas de proteinas que estructuran la membrana. Variedad y características diferenciales de la moléculas de carbohidratos que estructuran la membrana. Variedad Clase de molécula características Lipidos: Monómero, polímero, estructura Proteinas: Carcohidratos: Actividades Estructurales funcionales

Características: Semipermeabilidad: Anfipatía: Asimetría: Fluidez: Movimientos de: a. Lípidos b. proteínas c. Carabohidratos

Envolturas celulares Todas las células procariotas y eucariotas, poseen Todas las células procariotas y eucariotas, poseen membrana plasmática embrana plasmática Todas las células (procariotas y eucariotas) poseen membrana citoplasmática

Diferencias entre la pared y la membrana Presente en todas las variedades celulares Sólo en bacterias y plantas Las membranas de los organelos poseen características estructurales y funcionales parecidas pero no iguales

Estructura de la membrana celular Lípidos, proteínas y carbohidratos

Disposición de los fosfolípidos de la MEMBRANA Bicapa de diacilglicerol fosfato, las cabezas polares en contacto con los líquidos intra y extracelulares y las colas hidrofóbicas hacia el centro de la estructura.

Bicapa Lipídica

IMPORTANCIA DEL COLESTEROL Presente únicamente en animales y hongos Los anillos rígidos interactúan con las cadenas hidrocarbonadas de los lípidos, inmovilizándolas parcialmente, lo cual aumenta la rigidez de la MP En células eucariotas impide el congelamiento En vegetales existe el fitosterol

Disposión de las proteínas : intercaladas irregular y asimétricamente entre los fosfolípidos , esto permite movilidad a sus comp0nentes y le confieren fluidez. Integrales Periféricas Ancladas a lípidos Tipos: Transmembrana o integrales: Monotópicas, bitópicas y politópicas Periféricas: en ambas monocapas

Variedad y características y enlaces Medio ex- tracelular Citosol

Proteínas de la membrana son de estructura secundaria

Funciones las proteínas en la MP Protección, transporte, catálisis, comunicación, recepción de señales, transducción de energía, etc. Algunas pueden girar alrededor de su eje y desplazarse lateralmente (difusión lateral) por el plano de la membrana.

CARBOHIDRATOS (OLIGOSACARIDOS) de la MEMBRANA CELULAR Situadas en la superficie (cara extracelular), lo que contribuye a la asimetría de la membrana. Glúcidos (oligosacáridos) unidos a los lípidos (glucolípidos), o a las proteínas (glucoproteínas). La membrana plasmática posee oligosacáridos que son como el carné de identidad de las células, constituyen la cubierta celular o glucocálix Funcion de reconocimiento

Carbohidratos unidos a proteínas y a lípidos

Factores que influyen en la fluidez de la membrana celular Aumenta si se eleva la temperatura Fluidez: apariencia liquida o viscosa, los fosfolípidos son más fluidos, el colesterol aumenta la rigidez y la hace menos permeable

FOSFOLÍPIDOS DE LA MEMBRANA CELULAR En la membrana de la célula eucariota encontramos tres tipos de lípidos: fosfolípidos, glucolípidos y colesterol. Todos tienen carácter anfipático ; es decir que tienen un doble comportamiento, parte de la molécula es hidrófila y parte de la molécula es hidrófoba por lo que cuando se encuentran en un medio acuoso se orientan formando una bicapa lipídica

Funciones Membranas Celulares Barrera de permeabilidad selectiva : permite la entrada o salida de moléculas de la célula o del organulo.

Otras funciones: Transducción de energía. Generar señales para modificar el metabolismo. Interacciones celulares. Adherencia entre células para formar tejidos.

Otras funciones de la membrana Intercambio de materia entre el interior de la célula y su ambiente externo, está controlado por procesos bioquímicos que ocurren en la membrana. Cuando la membrana pierde la capacidad para controlar el intercambio, la célula muere.

LA IMPORTANCIA DE LOS MEDIOS AUDIOVISUALES

Transporte en la Célula

Permeabilidad Selectiva Gases, agua y urea son moléculas pequeñas sin carga, atraviesan fácilmente la membrana semipermeable. Moléculas grandes, polares sin carga (glucosa, aminoac.) necesitan transportador. Iones son impulsados por bombas que hidrolizan ATP (K, Na, Ca, Mg, Cl) Moléculas grandes, polares o con carga, necesitan transportador (Aminoácodos, ATP, Glucosa)

Tipos de Gradiente para el transporte pasivo Químico o de Concentración Eléctrico, de Voltaje o de Carga De presión De temperatura

Transporte pasivo Poros (Gas) Soluto con carga positiva Proteína transporta glucosa Difusión simple y facilitada ocurren a favor de gradiente

Difusión simple Es un proceso pasivo, siempre ocurre a favor de gradiente, Presencia de una membrana semipermeable: Movimiento de solvente = osmosis Movimiento de soluto = Diálisis

Soluto Moléculas de agua

Ósmosis = Movimiento del Solvente

Osmosis y diálisis en animales

Diálisis = Movimiento del Soluto Difusión neta: el agua se desplaza de donde hay menos hacia donde hay mas concentración de soluto, respetando gradientes químico y eléctrico.

ENDÓSMOSIS Y EXÓSMOSIS Respuesta de las células, colocadas en diferentes concentraciones de soluto (osmolaridad)

Soluciones isotónicas NaCl 0.9% 300 mOsm Glucosa 300 mOsm ó Tanto en el glóbulo rojo como en la solución, la osmolaridad es la misma, la célula no manifiesta cambios porque está en su ambiente normal. No hemólisis Soluciones isotónicas

Hemólisis instantánea NaCl 0.2% El glóbulo rojo posee más soluto que la solución donde está sumergido, por lo que para su equilibrio incorpora agua (endósmosis) Hemólisis instantánea Solución hipotónica

El glóbulo rojo posee más soluto que el de la solución donde está sumergido y para su equilibrio libera agua y se deshidrata.

Osmosis en Vegetales Plasmólisis

Tonicidad de las soluciones Isotónica (0.9% concentración de soluto) Hipertónica (5% de concentración de soluto) Hipotónica 0.2% concentración de soluto

Transporte Pasivo: difusión facilidada A favor de gradiente Libera energía Puede o no utilizar proteínas Proteinas Canal Difusión Simple: Pasiva Proteína Canal Difusión Facilitada: Proteína Transportadora

Transporte facilitado: Proteínas integrales ayudan a que moléculas de alto peso molecular, sin carga como la glucosa y los aminoácidos puedan atravesar la membrana en favor de gradiente.

Ocurre en contra de gradiente Consume energía (hidroliza ATP) Utiliza siempre proteínas transportadoras

Transporte Activo: primario y secundario (excluye citosis) PRIMARIO: depende directamente de la hidrólisis de ATP Secundario Depende directamente de la energía de gradiente e indirectamente de la energía del ATP (utiliza la energía sobrante del transporte activo primario)

Transporte Activo Primario: dependiente de ATP (utiliza bombas) Bomba sodio potasio ATPasa Otros iones también necesitan de bomba para su transporte: cloro, calcio, magnesio, azufre y protónicas

Transporte Activo Secundario, dependiente de Gradiente El gradiente resulta de la energía remanente de la hidrólisis de ATP, cuando ocurre el transporte activo primario.

Formas como ocurre el transporte activo 2 iones o moléculas en el mismo sentido 2 iones o moléculas en sentido contrario 1 molécula o ion en un solo sentido

El transporte activo secundario de la glucosa, aprovecha la energía no utilizada por la bomba Na/K ATPasa para movilizarse con el sodio en forma de antiporte (sodio sale y glucosa entra)

El transporte activo requiere consumo de ATP

CITOSIS Endocitosis: Fagocitosis Pinocitosis Mediada por Receptor Independiente de Clatrina Exocitosis: Regulada Constitutiva Transcitosis:

CARAFCTERISTICAS DE LA CITOSIS Sólo ocurre en eucariotas Permite la entrada y salida de macromoléculas Independientemente de sus propiedades de permeabilidad Independientemente de gradiente Alto grado de consumo energético (> Transporte activo) Participan orgánulos celulares: Membranas: invaginación Citoesqueleto: movimiento de las vesículas

Fagocitosis Los macrófagos capturan grandes moléculas, virus, bacterias, utilizando su membrana

Pinocitosis: Endocitosis mediada por receptor o dependiente de Clatrina En la membrana, las proteínas periféricas actúan como receptor, que favorecen el transporte de nutrientes al interior (moléculas grandes de alto peso molecular)

VESICULAS CON CUBIERTA DE CLATRINA

TRANSCITOSIS

Simporte y Transporte Acoplado

Simporte y Transporte Acoplado

Sinporte y antiporte

Uniporte, simporte y antiporte