Pedagogía en Cs. Nat. y Biología. Universidad de Concepción. Karina Aguayo Rosales - Nicza Alveal Riquelme. Membrana Celular. Estructura, composición y función de la membrana celular. Tipos de transporte de la membrana celular Liceo A-59 Los Angeles. 1ºG - Biología.

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Estructura, composición y función de la membrana celular.

Membrana Celular. Es una fina membrana (100 A) que limita y relaciona el interior de la célula (el protoplasma) con el exterior. Es la parte externa de la célula que envuelve el citoplasma y que delimita y protege las células. Es una barrera selectivamente permeable, ya que impide el libre intercambio de materiales de un lado a otro, pero al mismo tiempo proporcionan el medio para comunicar un espacio con otro.

Regula el intercambio de agua, gases y nutrientes, y elimina elementos de desecho. Es de gran importancia para los organismos, ya que a través de ella (mediante receptores químicos) se transmiten mensajes que permiten a las células realizar numerosas funciones. Como por ejemplo: el inicio de la división celular, movimiento celular, etc.

Es tan fina que no se puede observar con el microscopio óptico, siendo sólo visible con el microscopio electrónico.

Composición química de la membrana celular.

Composición química de la membrana Lípidos 40% Proteínas 50% Glúcidos 10%

Las moléculas más numerosas son las de lípidos, ya que se cree que por cada 50 lípidos hay una proteína. Sin embargo, la proteína, debido a su mayor tamaño, representan aproximadamente el 50% de la masa de la membrana.

La composición química de la membrana plasmática varía entre células dependiendo de la función o del tejido en la que se encuentren, pero se puede estudiar de forma general.

Lípidos En la membrana de la célula eucariota encontramos tres tipos de lípidos: Fosfolípidos Glucolípidos y Colesterol.

Lípidos. Todos tienen carácter anfipatico: Tienen un doble comportamiento. Presentan una cabeza polar hidrófilica que tiene afinidad e interacciona con el agua. Y 2 colas apolares hidrofóbicas (formada por ácidos grasos) que repele el agua.

Cuando se encuentran en un medio acuoso como es el medio intracelular se orientan formando una: Bicapa lipídica.

La membrana plasmática no es una estructura estática. Sus componentes tienen posibilidades de movimiento. Lo que le proporciona una cierta fluidez.

Los movimientos que pueden realizar los lípidos son:

Los movimientos que pueden realizar los lípidos son: De rotación: es como si girara la molécula en torno a su eje. Es muy frecuente y el responsable en parte de los otros movimientos. De difusión lateral: las moléculas se difunden de manera lateral dentro de la misma capa. Es el movimiento más frecuente.

De flip-flop: es el movimiento de la molécula lipídica de una monocapa a la otra gracias a unas enzimas llamadas flipasas. Es el movimiento menos frecuente, por ser energéticamente más desfavorable. De flexión: son los movimientos producidos por las colas hidrófobas de los fosfolípidos.

Los movimientos que pueden realizar los lípidos son:

La fluidez es una de las características más importantes de las membranas. Depende de factores como : La temperatura: la fluidez aumenta al aumentar la temperatura. La naturaleza de los lípidos: la presencia de lípidos de cadena corta favorecen el aumento de fluidez. La presencia de colesterol: este endurece las membranas, reduciendo su fluidez y permeabilidad.

Proteínas. Son las responsables de las funciones dinámicas de la membrana, por lo que cada membrana tienen una dotación muy específica de proteínas. Hay proteínas con diferentes funciones en la membrana plasmática: Transportadoras. Conectoras (conectan la membrana con la matriz extracelular o con el interior) Receptoras (encargadas del reconocimiento celular y adhesión) Enzimas.

Al igual que en el caso de los lípidos , las proteínas pueden girar alrededor de su eje y muchas de ellas pueden desplazarse lateralmente (difusión lateral) por la membrana.

Glúcidos. Pueden ser polisacáridos u oligosacáridos. En la superficie externa de la membrana hay una capa de glúcidos unidos covalentemente a proteínas (glucoproteínas) o a lípidos (glucolípidos).Esa capa se denomina GLICOCÁLIX.

Estructura de la membrana celular.

Estructura de la membrana celular. Antiguamente se creía que la membrana plásmatica era un conjunto estático formado por las siguientes capas: Proteínas/Lípidos/Lípidos/Proteínas. Hoy en día se le considera como una estructura dinámica.

Modelo del Mosaico Fluido. En biología, modelo de mosaico fluido es un modelo de la estructura de la membrana plasmática. Fue propuesto en 1972 por Singer y Nicholson gracias a los avances en microscopía electrónica, el estudio de interacciones hidrófilas, al estudio de enlaces no covalentes como puentes de hidrógeno y al desarrollo de otras técnicas. Es actualmente el modelo más aceptado.

Características Considera que la membrana es como un mosaico fluido en el que las proteínas flotan en la bicapa de fosfolípidos, y que es fluida debido a interacciones débiles entre las moléculas. Tanto las proteínas como los lípidos pueden desplazarse lateralmente. Los lípidos y las proteínas integrales se hallan dispuestos en mosaico. Las membranas son estructuras asimétricas en cuanto a la distribución fundamentalmente de los glúcidos, que sólo se encuentran en la cara externa.

Existen dos tipos de proteínas según su disposición en la bicapa: Proteínas integrales (o intrínsecas). Proteínas periféricas (o extrínsecas).

Proteínas integrales (o intrínsecas). Embebidas en la bicapa lipídica, atraviesan la membrana una o varias veces, asomando por una o las dos caras (proteínas transmembrana); o bien mediante enlaces covalentes con un lípido o a un glúcido de la membrana. El aislamiento de ella requiere la ruptura de la bicapa.

Proteínas periféricas (o extrínsecas). 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.

Glúcidos. Se sitúan en la superficie externa de las células eucariotas por lo que contribuyen a la asimetría de la membrana. Los glúcidos se hallan asociados mediante enlaces covalentes a lípidos, a proteínas formando el Glucocalix. Estos glúcidos son oligosacáridos: -Unidos a los lípidos : glucolípidos -Unidos a las proteínas : glucoproteínas

Funciones de la membrana celular

TRANSPORTE El intercambio de materia entre el interior de la célula y su ambiente externo. La membrana presenta una permeabilidad selectiva, ya que permite el paso de pequeñas moléculas que sean requeridas para las funciones de la célula.

RECEPTORA Muchas hormonas regulan la actividad de la célula fijándose en determinados puntos de proteínas receptoras específicas. De esta manera activan o inhiben procesos metábolicos.

RECONOCIMIENTO Y COMUNICACIÓN Gracias a moléculas situadas en la parte externa de la membrana las glicoproteínas, que reconocen las sustancias que la célula requiere para sus funciones.

Protección y de límite. La bicapa lipídica de la membrana.: Actúa como una barrera que separa dos medios acuosos: el medio donde vive la célula y el medio interno celular.

Las células requieren nutrientes del exterior y deben eliminar sustancias de desecho procedentes del metabolismo y mantener su medio interno estable. Esto lo hacen mediante diversos tipos de transporte que veremos la próxima clase… No se olviden estudiar porque habrá test!!! No se preocupen porque será fácil y corto.