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La membrana plasmática
Formada por una bicapa de
Fosfolípidos
Es una estructura delgada que separa el ambiente
interno de la célula con el ambiente externo
Mide alrededor de 5 a 10 nanómetros
Posee proteínas integrales: función de transporte
Capa externa rica en macromoléculas Glucolipídicas (función
receptora, reconocimiento celular)
Posee proteínas periféricas : Posible función catalizadora y mecánica
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Membranas Biológicas
Características generales:
Externa
Delimita
ambientesSelectivamente Semi-permeable
Estructura química compleja: Bicapa de Fosfolípidos
Poseen función de transporte de sustancias
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Estructura de la Membrana
Fosfolípidos: Posee una porción hidrofílica y otra hidrófoba (colas
hidrofóbicas del ácido graso apuntando hacia el interior)
Consiste Principalmente en una: Bicapa de Fosfolípidos (lípidos quecontienen fósforo) y Proteínas.
Los Fosfolípidos sedistribuyen asimétricamente
en la capa.
Externa: Fosfatidil colina.
Interna: aminofosfolípidos
Otras sustancias presentes engrado menor: Colesterol,
Glicolípidos, Oligosacáridos
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Serina
en vezde
Glicerol
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Colesterol, amortiguala fluidez de la bicapa
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Las proteínas: Pueden ser integrales que generalmente
abarcan la bicapa (parte hidrofóbicas) y sobresalen a uno u
otro lado (parte hidrofílica). Toda proteína integral presenta
un orientación electro molecular especifica en lamembrana.
Movimiento de moléculas de fosfolípidos es muy dinámica,
pero entre capas es raro.
La bicapa puede auto sellarse y reponerse
Es el armazón de la de toda Membrana biológica
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Las proteínas de membrana son producidas el RER ytransportadas por vesículas de l GOLGI para funcionar
como enzimas, transportadores o receptores
Las proteínas presentan una gran movilidad dentro de la bicapa de fosfolípidos, de tal manera que una molécula
proteica puede desplazarse cierta distancia.
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Las proteínas periféricas están unidas ligeramente a la superficie
de la membrana lo cual le permite gran movilidad (con posible
función catalizadora y mecánica). Ej. Citocromo c
Capa externa de la membrana es rica en macromoléculas de
Oligosacáridos unidas subunidades de proteinas (funciónreceptora, reconocimiento celular)
Se piensa también que juegan un importante papel en el cambio
de forma de la membrana durante la división celular, motilidad
y transporte.
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Modelo del mosaico fluido
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Fisiología del Transporte celular
Factores requeridos para la permeabilidad selectiva
1. Tamaño de las partículas:
Mayoría de las partículas no atraviesan la membrana
El agua y los aa. pueden moverse fácilmente.
2. Solubilidad en lípidos:
Compuestos que son más solubles en lípidos atraviesan mejor la
Membrana. Ej.: Oxigeno, Di xido de carbono y hormonas
esteroideas
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3. Carga en los iones:
Cargas de los iones interfieren en el transporte
Ionización de la proteinas membranales ayuda o in ibe el
flujo de iones a través de ella.
Iones con carga similar a las proteinas son repelidas y a uellas
opuestas son atraídas.
4. Presencia de moléculas transportadoras
Proteinas integrales pueden atraer y transportar sustancias
a través de la membrana. Propósito modificar la permeabilidad
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Transporte celular
Físicos: las substancias se desplazan a través de la membrana sin un
gasto energético (ATP) por las células.
Procesos Pasivos
Movimiento depende de la E cinética de las moléculas individuales.
Dirección del gradiente de concentración
Dos tipos principales
(Fisiología)
Procesos activos
(Fisiológicos)
Procesos pasivos(Físicos)
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Difusión:
Tipos de transporte pasivo
Movimiento de moléculas en dirección del gradientede concentración, de mayor a menor.
Moléculas buscan un
estado de e uilibrio
dinámico
Ej. Gradiente de 2 a las
células y el delCO
2 de salida delcuerpo
Eficiencia de la difusión es baja
en distancias superiores a
algunos mm.
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Difusión facilitada: Paso de substancias a través de una membrana
selectivamente permeable con la asistencia de las proteínas
integrales. Ej.; Transporte de la glucosa
Moléculas insolubles por carga y tamaño pueden ser solubles en la
membrana por la actividad de transportadores proteicos
Combinación transportador-glucosaEs soluble en la membrana
y permite el paso por la
fuerza del gradiente
Depende de tres factores:
1. Gradiente de concentración de la molécula
2. Cantidad del transportador disponible
3. Velocidad de combinación
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Proteínas de apoyo a la difusión del agua: canales
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Osmosis: Movimiento neto de las moléculas de agua a través
de una membrana selectivamente permeable a favor de ungradiente de concentración.
El movimiento de las moléculas de agua esta determinado por la Presión Osmótica cuando se encuentra en una solución.
Otros proceso pasivos son: Flujo de volumen, Filtración y la Diálisis
La presión osmótica de una solución depende de la
concentración de partículas del soluto.
Mientras más permeable sea la membrana al soluto menor es el
flujo osmótico que producirá.
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Una formula de la ley de Van¶t Hoff para calcular la
presión osmótica es:
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Las células necesitan una
concentración isosmótica (154 mM)
para mantenerse fisiológicamente
estable, por sobre este valor se dice
que esta en presencia de unasolución Hiperosmótica y por bajo
ella se dice que se esta en una
concentración Hiposmótica.
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Fisiológicos: Las substancias son transportadas a través de
la membrana usando energía (ruptura de ATP) en contra del
un gradiente de concentración
Procesos activos
Requieren de energía para realizar el proceso de transporte
contra un gradiente de concentración.
La membrana obtiene la energía de la ruptura del
ATP (hasta 40% del gasto energético corporal se
debe a esto)
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Proteinas transportadoras
Cambio de forma
permite el movimiento
de moléculas a travésde la membrana
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Tipos de transportadores
Uniport: un tipo de
soluto por vez
Simport: Transporta un
soluto y al mismotiempo co-transportan
otro soluto en la misma
dirección.
Antiport: Transportanun soluto en una
dirección y co-
transportan otro en la
dirección opuesta.
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Ejemplo de portadores proteicos en nuestro cuerpo
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Proceso de transporte polarizado, diferencial que se produce
en las distintas membranas de las células epiteliales
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Un segmento de la membrana plasmática rodea la partícula,
la encierra y la lleva al interior de la célula. El proceso
inverso se conoce como Exocitosis.
Endocitosis
En este proceso se ingresan moléculas y partículas
grandes a través de la membrana ( fagocitosis,
pinocitosis y endocitosis mediada por receptores)
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Fagocitosis: Los pseudópodos (proyecciones del citoplasma)engloban grandes partículas. La introduce en el interior
formando un saco (fagocítico) en donde es digerido por
enzimas del lisosoma
Pinocitosis: Consiste en la entrada de líquido al interior de
la célula. Se produce por invaginación de la membrana,
introduciendo la gota de liquido en un saco o versícula
pinocítica
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Es un proceso selectivo en el cual las células pueden tomar grandes
moléculas o partículas.
Participan los receptores de membrana (proteicos) que
tienen sitios para los ligandos.
Su unión provoca que la membrana se invagine y forme un
endosoma, luego por la acción de las enzimas del lisosoma
se separan receptores y ligandos.
Finalmente los receptores son transportados a
la membrana por acción de los microtúbulos
Endocitosis mediada por receptores:
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Fagocitosis Pinnocitosis Mediada x Receptor