Membrana celular o Membrana plasmática

Presentación del tema: "Membrana celular o Membrana plasmática"— Transcripción de la presentación:

1 Membrana celular o Membrana plasmática

2 Las membranas biológicas
Son pequeñas y visibles sólo bajo microscopio electrónico

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4 Funciones de las membranas biológicas
Definen límites Regulan el paso de sustancias En células eucarióticas, además definen compartimentos y organelos

5 Tipos de membranas biológicas
Proteicas: alta funcionalidad (membrana mitocondrial interna) Plasmática (células eucariontes) Mielínica (neuronas)

6 Las membranas biológicas son bicapas lipídicas
Presentan asimetría química y física

7 Cabeza polar hidrófila Cola de ácidos grasos, No polar, hidrófoba
Ambiente acuoso Cabeza polar hidrófila Cola de ácidos grasos, No polar, hidrófoba

8 Lípidos de la membrana plasmática
Fosfolípidos Glucolípidos Colesterol Función: Responsables de la fluidez

9 Proteínas de la membrana plasmática
Integrales o de transmembrana: a) una hélice  y b) una estructura globular terciaria Periféricas: localizadas en la superficie externa de la membrana Función: transporte y comunicación

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13 Glúcidos de las membranas
Localizados en región externa (Glucocálix) Función: Protección, reconocimiento y adhesión

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15 EL MODELO DEL MOSAICO FLUIDO Singer y Nicholson (1972)
Presenta diversas PROTEÍNAS embebidas en un marco de FOSFOLÍPIDOS

16 MOSAICO denota una superficie hecha de pequeños fragmentos (puzzle)
MOSAICO FLUIDO MOSAICO denota una superficie hecha de pequeños fragmentos (puzzle)

17 MOSAICO FLUIDO FLUIDO: Tanto las proteínas como los lípidos pueden desplazarse lateralmente.

18 Las membranas son estructuras asimétricas en cuanto a la distribución fundamentalmente de los glúcidos (sólo se encuentran en la cara externa).

19 Paso de moleculas y mecanismos de transporte
¿CÓMO ENTRAN Y SALEN SUSTANCIAS DE LA CÉLULA? Permeabilidad de membrana Proteínas transportadoras

20 Repasemos: DIFUSIÓN Proceso espontáneo mediante el cual una sustancia se desplaza desde una región de concentración ALTA a una región de MENOR concentración

21 Transporte pasivo: difusión simple
Transporta: sustancias pequeñas o solubles en lípidos (O2, CO2, vitaminas).

22 Transporte pasivo: difusión simple
1) Los iones o moléculas pequeñas (color rojo) están DENTRO de la membrana (línea segmentada) 2) En la medida que pasa el tiempo, existe una difusión neta de iones hacia FUERA de la membrana, siguiendo el gradiente de mayor a menor concentración. 3) Cuando la concentración de iones es igual dentro y fuera de la membrana, la difusión cesa de ocurrir.

23 La DIFUSIÓN DE LAS MOLÉCULAS DE AGUA a través de una membrana selectivamente permeable es un caso especial de transporte pasivo conocido como ÓSMOSIS Transporte de agua a través de una membrana biológica: mediada por AQUAPORINAS

24 AQUAPORINA

25 Permeabilidad de las membranas biológicas
Propiedad de las membranas que permite que determinados compuestos puedan atravesarlas. Las MB poseen PERMEABILIDAD SELECTIVA. La célula juega un papel activo y esencial en el paso de moléculas a través de sus membranas. Muchas de las moléculas que atraviesan las membranas, en realidad, SON TRANSPORTADAS a través de ellas.

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27 Proteínas transportadoras
Se encuentran en la membrana plasmática o en la membrana que rodea a los organelos Son altamente selectivas La estructura de la proteína determina las moléculas a transportar Las proteínas trasportadoras se unen al soluto y sufren CAMBIOS CONFORMACIONALES al transferir el soluto al otro lado de la membrana

28 Ejemplo de proteína transportadora

29 Factores que inciden en la permeabilidad de la membrana plasmática
La permeabilidad de la membrana depende de varios factores relacionados con las propiedades físico-químicas de la sustancia: Solubilidad en los lípidos Tamaño Carga

30 Solubilidad en los lípidos
la membrana está compuesta en su mayor parte por fosfolípidos Las sustancias que se disuelven en los lípidos (moléculas hidrófobas, no polares) PASAN CON FACILIDAD

31 Tamaño la mayor parte de las moléculas de gran tamaño no pasan a través de la membrana. Sólo un pequeño número de moléculas NO POLARES, DE PEQUEÑO TAMAÑO, pueden atravesar la capa de fosfolípidos

32 Carga En condiciones normales, las moléculas cargadas y los iones NO PUEDEN PASAR a través de la membrana. Sin embargo, algunas sustancias cargadas pueden pasar por los canales proteicos o con la ayuda de una PROTEÍNA TRANSPORTADORA.

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34 MECANISMOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DE LAS MEMBRANAS: MOLÉCULAS DE BAJA MASA MOLECULAR

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36 Transporte pasivo y transporte activo

37 DIFUSIÓN FACILITADA Cuando una de estas proteínas hace posible que una sustancia se mueva a FAVOR DEL GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN

38 La proteína NO se une al soluto, sino que forma POROS HIDROFÍLICOS que atraviesan la membrana permitiendo exclusivamente el pasaje de iones (canales iónicos) El tipo de ión se selecciona de acuerdo al TAMAÑO y a la CARGA

39 Transporte pasivo: difusión facilitada por canal proteico
El canal actúa como un poro pasivo. Las moléculas se acercan a este poro por difusión pasiva y difunden a través de él.

40 EL TRANSPORTE MÁS SIMPLE
TRANSPORTE UNIPORTE Un soluto en particular se mueve directamente a través de la membrana en una dirección

41 TRANSPORTE SIMPORTE 2 solutos diferentes se mueven a través de la membrana, simultáneamente y en el mismo sentido Por lo general, un gradiente de concentración que involucra a uno de los solutos transportados impulsa el transporte del otro

42 TRANSPORTE SIMPORTE Ejemplo: Un gradiente de concentración de iones Na+ frecuentemente impulsa el cotransporte de moléculas de glucosa

43 TRANSPORTE ANTIPORTE 2 solutos DIFERENTES se mueven a través de la membrana, simultáneamente o secuencialmente, en sentido OPUESTO

44 Transporte pasivo: difusión facilitada por PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS
Algunas proteínas no se extienden a través de la membrana. Toman la molécula en un lado de la membrana y la depositan en el lado opuesto.

45 Transporte activo: Bomba de sodio-potasio
Algunas proteínas usan energía almacenada en el ATP del interior celular para incorporar moléculas DESDE UNA REGIÓN DE BAJA CONCENTRACIÓN HACIA UNA DE ALTA CONCENTRACIÓN (i.e., a la inversa de un proceso de difusión)

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48 La bomba sodio-potasio usa la energía de un grupo fosfato presente en el ATP (rojo)  intercambia átomos de sodio y potasio

49 MECANISMOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DE LAS MEMBRANAS: MOLÉCULAS DE ALTA MASA MOLECULAR

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51 Endocitosis: Fagocitosis
ingestión de MICROORGANISMOS Y RESTOS CELULARES mediante grandes vesículas (e.g., en la alimentación de la amoeba)

52 Endocitosis: Pinocitosis
ingestión de LÍQUIDOS Y PARTÍCULAS EN DISOLUCIÓN mediante pequeñas vesículas.

53 Endocitosis mediada por un receptor
Permite que una sustancia atraviese todo el citoplasma celular. Ocurre en las células endoteliales de los capilares sanguíneos. Permite que diferentes sustancias sean transportadas desde el medio sanguíneo hasta los tejidos que rodean a los capilares

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55 Exocitosis macromoléculas contenidas en vesículas citoplasmáticas son transportadas desde el interior celular hasta la membrana plasmática y luego son eliminadas al medio externo. La membrana de la vesícula se FUSIONA con la membrana plasmática. En este proceso se eliminan tanto los resultados de la síntesis como desechos celulares.

56 Exocitosis

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58 www.puc.cl/sw_educ/neurociencias/html/057.html Terminal nervioso
Vaina de mielina Citoesqueleto Vesículas sinápticas inmaduras Vesículas sinápticas maduras (aptas para la exocitosis) Vesículas sináptica en exocitosis Neurotransmisor Espacio sináptico Membrana presináptica Endosoma Vesícula sináptica en recuperación con halo de clatrina Canales de calcio dependiente de voltaje Filamento de actina del citoesqueleto al cual se unen las vesículas cuando el terminal está en reposo Vesículas ubicadas en el sitio activo Sinaptobrevina Sinaptotagmina Sintaxina Complejo SNARES Activación de sinaptotagmina por calcio Complejo calcio-sinaptotagmina cataliza la fusión de la membrana vesicular con la del terminal

59 Transcitosis Incluye endocitosis y exocitosis.
Permite que una sustancia atraviese todo el citoplasma celular. Ocurre en las células endoteliales de los capilares sanguíneos, y permite que diferentes sustancias sean transportadas desde el medio sanguíneo hasta los tejidos que rodean a los capilares

60 Transcitosis

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