TRANSPORTE DE MEMBRANA

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Tamara Jorquiera Johnson, MCBiología Celular y MolecularUSMP - Medicina

TRANSPORTE DE MEMBRANA

Pasaje de moléculas a través

de la membran

a

Transporte deMembrana

Pasivo Activo

Transporte deMembrana

Pasivo Activo

Transporte Pasivo

Difusión Facilitada OsmosisDifusión Simple

Transporte Pasivo

Difusión Facilitada OsmosisDifusión Simple

Osmosis

Movimiento de Agua (solvente).

De Mayor concentración de soluto a

menor concentración de soluto.

Presión Osmótica.

Presión necesaria para prevenir el

movimiento de agua.

Osmosis

Soluto

Solvente

Agua

Igual (soluto) o Presión Osmómotica

PO

Debe compensar con transporte Activo

Mantener Forma

Transporte Pasivo

Difusión Facilitada OsmosisDifusión Simple

Difusión Simple

Moléculas pequeñas.

Moléculas liposolubles.

Lento.

De mayor a menor concentración.

Hasta EQUILIBRIO.

Difusión Simple

Difusión Simple

No consume energía metabólica Velocidad de Difusión es proporcional a

su gradiente de concentración y a su grado de hidrofobicidad

Pocas moléculas lo hacen No intervienen proteínas No es selectivo.

Molécula Liposoluble

O2, CO2, N2, BENCENO

Difusión

K

Na

K

Na

Transporte Pasivo

Difusión Facilitada OsmosisDifusión Simple

Difusión Facilitada

Muy Grandes.

Muy insolubles en LIPIDOS.

Usa Proteinas.

De Mayor a Menor Concentración.

No usa energía de ATP

Es Selectivo

CARRIER CANAL

Dos tipos de Proteinas Transportadoras

Cambio de Forma Canal hidrofilico

Diferencias

Canales CarriersRapido Lento

Sólo T. Pasivo T. Pasivo y Activo

Sin Cambio de conformación

Cambio de Conformación

Selecciona por carga y tamaño

Tiene un lugar de acoplamiento

Difusión Facilitada

Proteína Canal - Tipos

Canal iónico Depende de gradiente iónico

Aquaporinas

Porinas

Canal Iónico

Transporte MUY rápido Más de 1 millón de iones por segundo

pueden pasar (107 – 108 / seg). Aprox, 1000 veces + rápido que un carrier.

Altamente selectivos Carga y tamaño específicos.

No siempre abiertos, necesitan un estímulo

NO USA ATP

Canal de Potasio (K+) Bacteriano

4 subunidades transmembrana Cada subunidad con dos α-hélice. Froman un poro central, más abierto en

cara exoplásmica. Cara citosólica. Cargas (-)

Atrae cationes, repele aniones.

Canal iónico – Altamente selectivo

Atrae cationes

Canal iónico – Altamente selectivo

Oxígenos de grupo carbonilo

Na muy pequeño

No interacion

a

C

Canal Iónico - Regulación

Canal Iónico - REGULACIÓN

Se abren al recibir una señal: Regulados por Ligando:

Se abren en respuesta a la unión con neurotransmisores u otras moléculas señal.

Regulados por Voltaje:Se abren en respuesta a variaciones en el potencial eléctrico a través de la membrana celular.

Regulación de canal Iónico

Extensión citoplasmátic

a unida a citoesquelet

o

Transporte

Mechanisms of DiseaseNEJM Volume 336 Number 22, p1575 ION CHANNELS — BASIC SCIENCEAND CLINICAL DISEASEMICHAEL J. ACKERMAN, M.D., PH.D.,ANDDAVIDE. CLAPHAM, M.D., PH.D.

Cardiac Ion Channels

Arnold M. Katz Volume 328:1244-1251 April 29, 1993 Number 17

Proteína Carrier

Glucosa

Unión

Estímulo Cambio

de Forma

Glucosa 6 Fosfato

Proteina Transportadora

Carrier

Transporte deMembrana

Pasivo Activo

Proceso Activo

TransporteActivo

Transporte enmasa

ExocitosisEndocitosis

PinocitosisFagocitosisMediado porReceptores

Proceso Activo

TransporteActivo

Transporte enmasa

ExocitosisEndocitosis

PinocitosisFagocitosisMediado porReceptores

Transporte Activo

Contra gradiente.

De menor a mayor concentración.

Usa energía.

Para mantener su medio interno.

Transporte Activo

K

Na

K

Na

Transporte Activo Primario

Es selectivo (ej.Tamaño o Carga).

Contra Gradiente.

Usa ATP.

Proteina Transportadora tipo

Carrier,cambia de forma.

Bombas Iónicas

ATPasa de Na+ / K+ Membrana Celular

ATPasa de Ca++ Membrana de Retículo sarcoplasmático (músculo) Membrana de RE Liso Membrana Celular

ATPasa de H+ Membrana Lisosomal Endosomas Vacuolas Vegetales

Na

Na

K

K

2

3

Sodio Potasio ATPasa

Transporte Activo Secundario

Movimiento simultáneo de 2 moléculas.

Usa la energía de la gradiente de una

molécula, para mover la otra molécula.

Proteína cotransportadora.

Simport.

Antiport.

Transporte

Transporte Activo Secundario

Na

K

KNa

Simporte

•Simportador 2-Na+/ 1-glucose

• Cadena de 662-aa

•14 α-hélices transmembrana

Proceso Activo

TransporteActivo

Transporte enmasa

ExocitosisEndocitosis

PinocitosisFagocitosisMediado porReceptores

Fagocitosis y Pinocitosis

Moléculas demasiado grandes para los

canales.

Membrana cubre la partícula.

Membrana se corta y forma vesícula.

SOLIDOS FAGOCITOSIS

LÍQUIDOS PINOCITOSIS

Fagocitosis

Extensión de Pseudópodos

Encierra

Ingresa

vesícula

Detecta

•Participa el

citoesqueleto celular.

•Hay gasto de ATP

Micrografía

electrónica de un

neutrófilo fagocitando bacteria.

Fagocitosis

Células engullen partículas grandes como bacterias, desechos celulares o incluso otras células.

La unión de las partículos a receptores de membrana de la célula fagocítica dispara la formación de Pseudópodos.

Los pseudópodos rodean la partícula y se funden para formar un fagosoma.

Fagosomas se unen a lisosomas: fagolisosoma, para digerir el material.

PinocitosisDetect

a Invagina

Vesícula

USO

• Ingreso de fluidos

• Vesícula pinocítica

• Proceso común en

eucariontes.

Proceso Activo

TransporteActivo

Transporte enmasa

ExocitosisEndocitosis

PinocitosisFagocitosisMediado porReceptores

Exocitosis

Vesícula

Adherencia

Fusión

Liberación

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.

Micrografía electrónica: secreción de insulina de una vesícula

secretoria de una célula pancreática tipo b.

Proceso Activo

TransporteActivo

Transporte enmasa

ExocitosisEndocitosis

PinocitosisFagocitosisMediado porReceptores

Endocitosis Mediada por Receptores

Ligando

Receptor

Membrana invagina,

forma vesículaEndosoma

separan

Reciclado de

receptores EXOCITOSIS

Formación Lisosoma

ESPECÍFICO

Enzimas

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).

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.

Ingreso de lipoproteínas al oocyto de gallinas para formar

la yema.

Clathrin coated

pits

invaginación

Clathrin coated vesicles

Esqueleto triple de Clatrina

Probable estructura de una vesícula cubierta de

clatrina

Macromolécula de LDL.

Colesterol esterificado y ácidos grasos en el interior.

Monocapa de fosfolípidos.

Proteína mediadora de

unión específica a

células.

Schematic diagram of an LDL particle.

Endocitosis mediada por

receptor.

LDL y su receptor.

Similar a insulina y hormonas

internalizadas por

endocitosis mediada por receptores.

Hoyo cubierto

de Clatrina

Endosoma temprano

1 min

segundos

Unión con vesícula seleccionadora Endosoma

tardío

Mutación del Receptor, no se une a hoyo revestido de clatrina. No ingresa a la

célula. Hipercolesterolemia.

SIDA Endocitosis Mediada por Receptores

Virus de HIV

Linfocito T

Unión Receptore

s CD4

Bibliografía

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