Resultado de aprendizaje: Objetivo:  Describir composición y arquitectura las membranas biológicas de Resultado de aprendizaje: Explicar la dinámica de las membranas biologicasy su implicación funcional.

INTRODUCCION que se atribuyen a los seres vivos, dependen  La mayoría de las propiedades que se atribuyen a los seres vivos, dependen directa o indirectamente de las membranas biológicas  Las membranas contienen moléculas de lípidos y proteínas que participan en los procesos bioquímicos

proteínas, carbohidratos. MEMBRANAS BIOLOGICAS Características generales de las membranas biológicas  Funcionan como barreras biologicas  Funcion depende de su Composición: Lípidos, proteínas, carbohidratos. Funciones básicas:  Permite y favorece la entrada de nutrientes.  Permite y favorece salida de productos de desecho  mantenimiento de la Homeostasis equilibrando el medio intra y extracelular

por primera vez por Singer y Nicholson en incluidas en ella. MODELO DE MOSAICO FLUIDO El modelo de mosaico fluido fue sugerido por primera vez por Singer y Nicholson en 1972. Estos autores propusieron que las membranas biológicas están formadas por una bicapa de fosfolipidos en proteínas incluidas en ella.

CARACTERISTICAS IMPORTANTES DE LAS MEMBRANAS BIOLOGICAS 1.Fluidez de resistencia membrana la membrana: describe la de los componentes de la al movimiento o La temperatura o La saturación de las cadenas grasos o El contenido de colesterol de ácidos

2.Permeabilidad Selectiva: Hay sustancias que pueden pasar de un lado al otro de las membranas y otras no. Permeable Semi- permeable Impermeable

3.Capacidad de rehacerse : Cuando una bicapa lipídica se a rompe, rápidamente construirse. vuelve 4.Asimetría: las membranas son diferentes exteriormente que interiormente

En la membrana plasmática existen cuatro fosfolipidos importantes:  Fosfatidiletanolamina  Fosfatidilserina  Fosfatidilcolina  Esfingomielina

Las moléculas de fosfolipidos forman una bicapa estable en solución acuosa debido a:  Las propiedades hidrofilicas de los fosfatos ubicados en el exterior de la bicapa.  La acción hidrófoba de los ácidos grasos del interior de la doble capa.

interior de la membrana  Extremo hidrofóbico (cola) hacia el interior de la membrana  Extremo hidrofílico (cabeza)hacia exterior de la membrana  Carácter anfipático (doble comportamiento) el

Composición Lipidica Fosfoacilgliceroles : glicerol + 2Ac graso + HPO4-2 Fosfolípidos Esfingomielinas : esfingosina + Ac graso + colina + HPO4-2 Esfingolípidos Cerebrósidos : esfingosina + Ac graso + azúcar Gangliósidos : esfingosina + Ac graso + 2-6 azúcares Glicolípidos Colesterol Esteroides

Existen dos tipos de proteínas de membrana: o Las Proteínas Periféricas o Las Proteínas integrales

Funciones de las proteínas integrales  Adhesión Celular  Bombas  Transportadores  Canales Iónicos  Receptores  Enzimas

ESTRUCTURA DE LAS MEMBRANAS Proteínas % Lípidos % HCO% Membrana de los eritrocitos humanos 49 43 8 Membrana hepatocitos de ratón 46 54 2-4 Membrana de las amebas 54 42 4

Glucocaliz Es un recubrimiento externo de hidratos de carbono conocido como glucocaliz, y este es de gran importancia en las funciones de reconocimiento celular y de inmunología.

Transporte a través de la membrana TRANSPORTE PASIVO Difusión Difusión Difusión simple o pasiva o directa facilitada por filtración / Ósmosis TRANSPORTE ACTIVO O ESPECIAL Transporte activo primario o uniporte activo secundario: - cotransporte o simporte - contratransporte o antiporte ENDOCITOSIS Pinocitosis Fagocitosis EXOCITOSIS

TIPOS DE TRANSPORTE ATP Difusión Transporte simple o pasiva Difusión activo Difusión facilitada Transporte pasivo

No hay gasto de energía (ATP) TRANSPORTE PASIVO: No hay gasto de energía (ATP)  A través de membrana semipermeable  A favor de gradiente de mayor [ ] a menor [ ]  A favor de gradiente o potencial eléctrico  cargas = se repelen  cargas  se atraen

Transporte de: Difusión simple o pasiva o directa: Si el transporte de una molécula se produce espontáneamente, sólo bajo la intervención de la energía cinética de la partícula, se denomina difusión pasiva. Transporte de: ○ Agua ○ Moléculas pequeñas sin carga ○ Algunas sustancias lipídicas ○ Proteínas nuclear). y ácidos nucleídos (membrana

Difusión facilitada: de membrana. proteína de membrana Transporte de:  Participación de proteínas de transporte de membrana.  Fijación específica de sustancia a proteína de membrana Transporte de:  Moléculas pequeñas con carga(iones)  Nutrientes (glucosa, aminoácidos)

Este tipo de transporte se caracteriza también por:  Requiere de moléculas transportadoras que están en membrana. la  Se realiza a favor de un gradiente  No requiere energía externa. de concentración. Está regulado por:  tamaño de las moléculas  carga eléctrica  hidrosolubilidad  interacción química con la membrana  tamaño de los poros Es utilizado por el agua, metanol, urea, etc

Difusión por filtración / Ósmosis: Difusión de moléculas del solvente hacia una región en la que hay mayor [soluto] a través de una membrana para el mismo. impermeable  Diferencias de [solutos]  Membrana semipermeable  El soluto es menos difusible que el agua

Se requiere gasto de energía. TRANSPORTE ACTIVO: Se requiere gasto de energía.  A través de membrana  En contra de gradiente mayor [ ] semipermeable de menor [ ] a o potencial eléctrico Cargas = Cargas   Requiere se de repelen atraen “transportador”

Efecto de la energía (ATP):  Sobre la proteína transportadora:  Cambios en la conformación  Movimiento  Apertura de un conducto  Sobre la sustancia transportada:  Transporte de la sustancia por medio de proteína  Modificación de la sustancia a ser transportada la

MECANISMOS TRANSPORTE ACTIVO Uniporte Simporte Antiporte Transporte Primario Transporte Secundario

Ca2+ Transporte Activo Primario: También llamado uniporte ya que cuando una proteína transporta una sola clase de moléculas a través de una membrana lo hace por medio de este tipo de transporte activo primario. Un ejemplo de transporte activo primario o uniporte es que utiliza la Bomba Ca2+: Transporta Ca2+ al exterior de la célula.

Moléculas pueden transportarse: Transporte Activo Secundario: Se llama también transporte acoplado, pues intervienen dos o más tipos de partículas el transporte de membrana. en Moléculas pueden transportarse:  en misma dirección (cotransporte simporte) o  en dirección contraria (contratransporte o antiporte)

Un ejemplo de transporte activo secundario cotransporte o simporte es Cotransportador Na+ - glucosa : entra Na+ en célula a favor potencial electroquímico entra glucosa en célula en contra gradiente [ ].

Ejemplos de transporte activo secundario contratransporte o antiporte: Bomba Na+ K+: Transporta Na+ al exterior de célula y K+ al interior en contra potencial electroquímico.

Intercambiador Na+ - Ca2+ entra Na+ en célula a favor potencial electroquímico sale Ca2+ en contra

ENDOCITOSIS

ENDOCITOSIS Mecanismo mediante el cual se incorporan a célula partículas y macromoléculas.  Pinocitosis  Fagocitosis Membrana celular engloba sustancia forma una invaginación que envuelve:  líquidos (pinocitosis)  sólidos (fagocitosis)

EXOCITOSIS Complejo de Golgi Vacuolas R.E. Núcleo

EXOCITOSIS Mecanismo mediante el cual se eliminan de célula productos provenientes de digestión y procesos metabólicos (gránulos / vesículas secretoras).

Exocitosis Endocitosis

Se define la ósmosis como la difusión de las moléculas de un solvente hacia el espacio donde hay mayor concentración soluto al cual la membrana es impermeable. de La fuerza necesaria para detener la ósmosis de un fluido se llama presión osmótica.