1 MEMBRANA CELULAR Para Alumnos Histo I. Unida
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MEMBRANA CELULAR
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ESTRUCTURA CELULAR
En cada célula hay una serie de zonas, con características y funciones importantes:
1) Citoplasma
2) Membranas celulares
3) Núcleo
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MEMBRANA PLASMATICA
Es una fina membrana de unos 0.006 micrómetros que rodea toda célula viva limitándola del medio que la rodea
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Esta membrana “encierra” a moléculas altamente solubles como ser las proteínas, ácidos nucleicos y carbohidratos y sustancias que están en el metabolismo de la célula.
Afuera de la célula se encuentra un medio basado en agua donde hay iones, ácidos y alcalinos que son tóxicos para la célula, pero también hay nutrientes que tiene que absorber la célula para poder crecer y vivir.
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Funciones
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MEMBRANA CELULAR
MEMBRANA CELULAR
ESPACIO INTERCELULAR
CITOPLASMA
CITOPLASMA
Compartimentalización
Interacciones intercelulares
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Transporte de solutos
Barrera de permeabilidad selectiva
Responder a señales externas
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Transducción de energía
Sostén para reacciones químicas
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La membrana celular es la parte externa de la célula que envuelve el citoplasma. Esta Permite el intercambio entre la célula y el medio que la rodea.
Intercambia: agua, gases y nutrientes, ...y elimina elementos de desecho.
Estructura de la membrana:
Los compuestos químicos de la membrana son: lípidos, proteínas y glúcidos en proporciones aproximadas de 40%, 50% y 10%.
Están los lípidos que forman una doble capa y las proteínas tienen una forma irregular y asimétrica. Estos componentes presentan movilidad, y por eso la membrana tiene un alto grado de fluidez.
ENTONCES....
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CARACTERISTICAS La membrana es como un mosaico fluido
compuesto de una bicapa lipidica, proteínas embebidas en ella, interaccionando unas con otras y con los lípidos (Modelo del mosaico fluido, Singer y Nicholson (1972).
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 solo se encuentran en la cara externa.
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La membrana celular esta constituida por lípidos y proteínas.
Parte lipídica:
Esta formada por una película biomolecular que le da estructura y constituye una barrera que le impide el paso de sustancias hidrosolubles.
Proteínas:
Estas están suspendidas en forma individual o en grupos dentro de la estructura lipídica, formando los canales por los cuales entran en forma selectiva ciertas substancias.
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Lípidos:
Fosfolípidos
Esfingolípidos
Esteroles
COMPOSICIÓN DE LAS MEMBRANAS:
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Proteínas
Carbohidratos: unidos covalentemente a proteínas y lípidos.
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LIPIDOS DE LA MEMBRANA
Glicerolfosfolipidos:
-fosfatidilcolina
-fosfatidiletanolamina
-fosfatidilserina
Esfingolípidos: esfingomielina
Glucolípidos: cerebrosidos y gangliosidos
Esteroles: colesterol
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LOS MOVIMIENTOS QUE PUEDEN REALIZAR SON:
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De difusión lateral: las moléculas se difunden de manera lateral dentro de la misma capa. Es el movimiento mas frecuente.
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.
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Flip-flop: es el movimiento de la molécula lipídica de una monocapa a la otra gracias a unas enzimas llamadas flipasas. Se encuentra severamente restringido.
De flexión: son los movimientos producidos por las colas hidrófobas de los fosfolípidos.
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LAS PROTEINAS DE MEMBRANA SE CLASIFICAN EN:
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Proteínas intrínsecas o integrales:
Están unidas a los lípidos íntimamente, representan el 70% del total, atraviezan la bicapa lipidica, llamadas por esto proteínas Transmembranosas siendo casi invariablemente glucoproteinas.
ESPACIO EXTRACELULARFunción:
Forman canales o poros.Proteínas estructurales
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En algunos casos no son transmembranosas pero están unidas en forma covalente a los lípidos de la membrana del lado citosolico o del extracelular.
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Proteínas extrínsecas o periféricas:
Se localizan a un lado u otro de la bicapa lipidica y están unidas débilmente (ej. uniones iónicas) a las cabezas polares de los lípidos de la membrana u a otra proteínas integrales por enlaces de hidrogeno.
Función:
Señalización célula-célula o interacción
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ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA CELULAR
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La selectividad de los canales de proteínas le permite a la célula controlar la salida y entrada de substancias así como los transportes entre compartimentos celulares.
Son capaces de llevar a cabo transporte activo (transferencia en contra del gradiente de concentración).
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Las demás funciones de la membrana :
El reconocimiento y la unión de determinadas sustancias en la superficie celular, que están determinadas también por la parte proteica de la membrana.
A estas proteínas se les llaman receptores celulares.
Los receptores están conectados a sistemas internos que solo actúan cuando la sustancia se une a la superficie de la membrana.
Ejemplo, una hormona, haya llegado a la superficie celular.
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En la membrana también se localizan unas glicoproteínas que identifican a otras células como integrantes de un individuo o extrañas.
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LOS MECANISMOS DE TRANSPORTE
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Osmosis
Movimiento de Agua (solvente).
Proceso de movimiento neto de agua causado por una
diferencia de concentracion de la misma.
Presión Osmótica.
Presión necesaria para prevenir el movimiento de agua.
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PO
:Soluto
Agua: Solvente
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Osmosis
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Turgor en Célula Vegetal por Pared celular.
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TRANSPORTE DE MOLECULAS DE BAJA MASA MOLECULAR
El transporte pasivo:
Es un proceso de difusión de sustancias a través de la membrana.
Este transporte se puede dar por:
-Difusión simple
-Difusión facilitada
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DIFUSION SIMPLE
Es el paso de pequeñas moléculas a favor del gradiente; puede realizarse a través de la bicapa lipidica.
Velocidad de Difusión es proporcional a su gradiente de concentración y a su grado de hidrofobicidad.
Así entran moléculas lipidicas como las hormonas esteroideas, anestésicos como el éter y fármacos liposolubles y sustancias apolares como el oxigeno y el nitrógeno atmosférico.
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Algunas moléculas polares de muy pequeño tamaño, como el agua, el CO2, el etanol y la glicerina, también atraviesan la membrana por difusión simple.
No consume energía metabólica.
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DIFUSION SIMPLE A TRAVES DE CANALES
Se realiza mediante las proteínas de canal.
Así entran iones como el Na+, K+,Ca2+, CL-.
Las proteínas de canal, son proteínas con un orificio o canal interno, cuya apertura esta regulada, por ejemplo por ligando, como ocurre con neurotransmisores u hormonas, que se unen a una determinada región, el receptor de la proteína de canal, que sufre una transformación estructural que induce la apertura del canal.
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DIFUSION FACILITADA
Permite el transporte de pequeñas moléculas polares, como:
Los aminoácidos, Monosacáridos, etc.
que al no poder atravesar la bicapa lipidica, requieren que proteínas transmembranosas faciliten su paso.
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Se realiza a favor de un gradiente electroquímico.
Las proteínas transportadoras pueden ser:Canales iónicosPermeasas
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Canal Iónico
Poros o conductos hidrofilicos Permiten el flujo pasivo de iones. Altamente selectivos
Carga y tamaño específicos.
No siempre abiertos, necesitan un estímulo NO USA ATP
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PROTEINAS PERMEASAS
Son las proteínas transportadoras Especificas Que al unirse a la molécula a transportar sufren un
cambio en su estructura que arrastra a dicha molécula hacia el interior de la célula.
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TRANSPORTE ACTIVO
En este proceso también actúan proteínas de membrana. Existen 2 tipos:
Primario, mediado por ATPasas.Secundario, mediado por proteínas cotransportadoras.
En ambos casos, directa o indirectamente se consume energía.
Se produce cuando el transporte se realiza en contra del gradiente electroquímico.
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Son ejemplos de transporte activo: la bomba de Ca, en las membranas plasmaticas y en las
internas del RE. bomba de protones, asociadas a membranas plasmaticas y a
otros organoides membranosos, como lisosomas, endosomas, granulos secretorios,etc.
Glucoproteina P, en membranas plasmaticas de los hepatocitos, enterocitos, celulas del epitelio renal.
la bomba de Na/K,
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BOMBA DE Na+, K+
Requiere una proteína transmembranosa que bombea Na+, hacia el exterior de la membrana y k+ hacia el interior.
Esta proteína actúa contra el gradiente gracias a su actividad como ATPasa, ya que rompe el ATP para obtener la energía necesaria para el transporte.
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Por este mecanismo, se bombea 3 moléculas de Na+ hacia el exterior y 2 K+ hacia el interior, con la hidrólisis acoplada de ATP.
El transporte activo de Na+ y K+ tiene una gran importancia fisiológica.
De hecho todas las células animales gastan mas del 30% del ATP que producen.
Y las células nerviosas mas del 70% para bombear estos iones.
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Unión del Na con Bomba Protéica
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Cambio de Forma
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Cambio de Forma
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Cambio de Forma
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Sodio Potasio ATPasa
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TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO
Movimiento simultáneo de 2 moléculas.
Usa la energía del gradiente de una molécula, para
mover la otra molécula.
Proteína cotransportadora.
Simport.
Antiport.
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Simporte: la sustancia cotransportada es introducida contra gradiente junto con el sodio.
Antiporte: la entrada de sodio se utiliza para extraer el otro elemento.
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Endocitosis
![Page 62: 1 MEMBRANA CELULAR Para Alumnos Histo I. Unida](https://reader030.fdocumento.com/reader030/viewer/2022032721/55cf9139550346f57b8bb90e/html5/thumbnails/62.jpg)
FAGOCITOSIS Y PINOCITOSIS
Moléculas demasiado grandes para los canales.
Membrana cubre la partícula.
Membrana se corta y forma vesícula.
SOLIDOS FAGOCITOSIS
LÍQUIDOS PINOCITOSIS
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Pinocitosis
DetectaInvagina
Vesícula USO
•Ingreso de fluidos
•Vesícula pinocítica
•Proceso común en eucariontes.
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EXOCITOSIS
Opuesto a endocitosis.
Vesícula exocítica se fusiona con membrana celular.
Liberación al extracelular.
Membrana de vesícula incorporada a membrana celular.
Participa citoesqueleto celular.
Usa energía.
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EXOCITOSIS
Vesícula
Adherencia
Fusión
Liberación
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Micrografía electrónica: secreción de insulina de una vesícula secretoria de una
célula pancreática tipo b.
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ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTORES
Mecanismo selectivo para el ingreso de moléculas.
Las macromoléculas a ingresar se unen a receptores específicos de membrana.
Receptores acumulados en regiones de membrana especializadas (citoesqueleto).
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ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTORES
Formación de hoyos cubiertos de Clatrina por invaginación de membrana.
Se liberan vesículas revestidas de Clatrina que contienen macromoléculas unidas a su receptor.
Vesícula se fusiona con endosoma y se distribuyen sus contenidos.
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Endocitosis Mediada por Receptores
Ligando
Receptor
Membrana invagina, forma vesícula
Endosoma
separan
Reciclado de receptores
EXOCITOSIS
Formación Lisosoma
ESPECÍFICO
Enzimas
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Ingreso de lipoproteínas al oocyto de gallinas para formar la yema.
Clathrin coated pits
invaginación Clathrin coated vesicles
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Resumiendo:la estructura de las membranas dependen de los lípidos...
y las funciones de la membrana dependen de las proteínas