Aislar selectivamente el contenido de la célula del ambiente externo.
Regular el intercambio de sustancias indispensables entre el interior de la célula y el ambiente externo
Comunicarse con otras células
La clave del funcionamiento de las membranas radica en su estructura. Las membranas no son simplemente láminas uniformes: son estructuras complejas y heterogéneas cuyas diferentes partes desempeñan funciones perfectamente definidas y cambian de manera dinámica en respuesta al ambiente
Las membranas son “mosaicos fluidos” en los que las proteinas se mueven dentro de capas de lípidos
El modelo de mosaico fluido para las mambranas celulares fue desarrollado en 1972 por los biologos celulares S.J. Singer y G.L Nicolson
Según este modelo, una membrana, vista desde arriba, semeja un mosaico grumoso de azulejos en constante movimiento. Una doble capa de fosfolípidos forma una matriz de “cemento” fluida y viscosa, mientras que una variedad de proteínas son los “azulejos” que pueden desplazarse dentro de las capas fosfolipídicas.
fosfolípido hydrophilicheads
fluido extracelular(ambiente acuoso)
Cabezas hidrofílicas
Colashidrofóbicas
citoplasma(ambiente acuoso)
bicapa
head(hydrophilic)
tails(hydrophobic)
C
CHCH2
CH2
CH2
CHCO
O
N O PH3CCH3
O
O
OH2C
OHC
CH2
O
CH2
CH2
CH2
CH2
CH3
CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2
CH2CH2
CH3
glucoproteina fluido extracelular (exterior)
cytoplasm (interior)
cholesterol
Bicapa fosfolipídica
fosfolípido
proteina de reconocimiento
Proteina receptoraProteina de transporte
protein filaments
carbohidrato
Sitio de unión
Hay tres categorías principales de proteínas de membrana, cada una de las cuales desempeña una función distinta:
Las proteínas de transporte regulan el movimiento de moléculas hidrofílicas (solubles en agua) a través de la membrana plasmática. Algunas proteínas de transporte llamadas proteínas de canal, forman poros o canales que permiten a pequeñas moléculas solubles en agua atravesar la membrana.
Las proteínas receptoras activan respuestas celulares cuando se unen a ellas moléculas específicas del fluido extracelular, como hormonas o nutrimentos.
Las proteínas de reconocimiento, muchas de las cuales son glucoproteínas, sirven como etiquetas de identificación y como sitios de unión a la superficie celular. Las células del sistema inmunológico, por ejemplo, reconocen a una bacteria como invasor e inician su destrucción.
Transporte Pasivo
Transporte que requiere energía
Difusión simple
Difusión facilitada
Ósmosis
Transporte activo
Endocitosis
Exocitosis
Transporte pasivo: movimiento de sustancias a través de una membrana, bajando por un gradiente de concentración, presión o carga eléctrica. No requiere que la célula gaste energía.
Difusión simple: Difusión de agua, gases disueltos o moléculas solubles en lípidos a través de la bicapa fosfolipídica de una membrana.
Difusión facilitada: difusión de moléculas (normalmente solubles en agua), a través de un canal o proteína portadora.
Ósmosis: Difusión de agua a través de una membrana de permeabilidad diferencial; es decir, una que es más permeable al agua que a las moléculas disueltas.
Moleculas solubles en lípidos
(O2, CO2, H2O)
(fluido extracelular)
(cytoplasm)
difusión Simple
iones
ProteinasDe canal
Difusión Facilitada a través de un canal
aminoacidos,azucares,
Proteinas pequeñas
Proteinaportadora
Difusión facilita a través de un portador
(citoplasma)
(fluido extracelular)
selectivelypermeablemembranesugarmoleculewatermolecule
selectivelypermeablemembrane
poro
H2O
azúcar
Transporte que requiere energía: Movimiento de sustancias a través de una membrana, casi siempre en contra de un gradiente de concentración, utilizando energía celular.
Transporte activo: Movimiento de moléculas o iones a través de proteínas que llegan de un lado a otro de la membrana, utilizando energía celular, normalmente de ATP.
Endocitosis: Movimiento de partículas grandes, o microorganismos enteros, hacia el interior de una célula que absorbe material extracelular, cuando la membrana plasmática forma bolsas delimitadas por membrana que se introducen en el citoplasma.
Exocitosis: movimiento de materiales hacia el exterior de una célula envolviendo el material en una bolsa membranosa que se desplaza hacia la superficie de la célula, se funde con la membrana plasmática y se abre hacia el exterior, permitiendo que su contenido se difunda inmediatamente
ADP
P
La portadora suelta alIon y a los residuos del ATP (ADP y P) y recuperaSu configuración original.
3 la proteina de transporteSe une a ATP y Ca2+.1
(cytoplasm)
La energía del ATP altera La Forma de la proteina de Transporte y pasa el ion al otro lado de la membrana.
2
ATP
Ca2+
Sitio deUnión a ATP
Sitio dereconocimiento
(extracellular fluid)
Pinocitosis
3
(fluido extracelular)
(citoplasma)
Vesicula que contiene fluido extracelular
2
1
(extracellular fluid)
(citoplasma)
1 2
3
Fagocitosis
Particula dealimento pseudopodos
Vacuolaalimentaria
(extracellular fluid)
(citoplasma)
1
2
3 4
Endocitosis mediada por receptores
nutrientesreceptores
Fosa recubierta
Vesicula recubierta
plasma membrane
plasma membrane
(cytoplasm)
vesícula
0.2 micrometer
secretedmaterial
(extracellular fluid)
Exocitosis
solución isotónica10 micrometers
Solución hipertónica
Solution hipotónica