FISIOLOGIA DE LA MEMBRANA

CELULARINTEGRANTESBautista Ancajima,OscarLobato Salazar, AlbertoMartinez Soto, JorgeMedina Guerrero, KatherineVallejos Gomez, ZettiVásquez Salazar, Romina

INTRODUCCION:

• La membrana plasmática o citoplasmática es una estructura laminar que engloba a las células, define sus límites y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior y el exterior de éstas.

• La composición de la membrana celular le confiere la propiedad de selectividad con la cual algunas sustancias van a pasar con mucha facilidad hacia el citoplasma, como otras se quedarán fuera por el tamaño de su molécula.

• La membrana plasmática cumple diferente e importantes funciones que le permiten mantener la homeostasis de la misma célula

OBJETIVO:

• Describir los componentes de las membranas biológicas así como sus diferentes mecanismos de transporte de la membrana celular que se llevan a cabo en ella para dar cumplimiento a todos los procesos biológicos de los seres vivos.

¿Qué es la membrana plásmatica?

• Es el medio que separa el espacio interno de la célula con el espacio externo, delimitando dividiendo espacios y dándole individualidad a cada célula.

Componentes de la membrana celular

• En células eucariotas de los animales, presentes en nuestro cuerpo, la estructura de la Mna. se encuentra bien elaborada para permitirle al cuerpo desarrollar una gran cantidad de funciones, siendo conformada por las siguientes partes:

• Una doble capa de fosfolípidos• Proteínas integrales• Proteínas periféricas• Glucoproteinas• Glucolipidos• Balsas Lipidicas (RAFTs)

Modelo del Mosaico Fluido• Todos los elementos descritos, y

debido a su ordenamiento, le dieron a la membrana el nombre de “Mosaico fluido”.

• Descrito por Singer y Nicholson en el año 1972, y donde se hace mención de un ordenamiento de proteínas bidimensionales a lo largo de una bicapa de fosfolípidos, cuyas cabezas son hidrofilias, y sus colas hidrofobias.

• Este modelo también nos indica que la forma en cómo están ordenados los elementos de la membrana le permite ser muy dinámica.

Composición Bioquímica• La membrana celular está formada por lípidos (fosfolípidos

mayoritariamente), proteínas y carbohidratos.

• La organización estructural de los lípidos y las proteínas en la membrana celular se describió por Singer y Nicolson en 1972 en su modelo de Mosaico Fluido. En este modelo de organización todos los elementos de la membrana disponen de capacidad de movimiento.

LÍPIDOS DE LA MEMBRANA

• Insolubles en agua, pero se disuelven fácilmente en disolventes orgánicos.

• Constituyen, aproximadamente, un 50% de la masa de la mayoría de las membranas plasmáticas de las células animales.

Fosfolípidos• Formación de una bicapa, la separación de la bicapa produce una capa externa y una capa

interna.• La monocapa extracelular o externa consta de:

• fosfatidilcolina y de esfingomielina.• La monocapa citoplasmática o interna consta de:

• fosfatidiletanolamina, fosfatidilnositol y de fosfatidilserina.

Colesterol• Es un lípido esteroide. En la molécula de colesterol se puede distinguir

una cabeza polar constituida por el grupo hidroxilo y una cola o porción no polar formada por los anillos y los sustituyentes alifáticos unidos a estos.

• Se encuentran intercaladas entre los fosfolípidos, y su función principal es la de regular la fluidez de la bicapa inmovilizando las colas hidrofóbicas próximas a la regiones polares.

PROTEÍNAS DE LA MEMBRANA• Según el tipo de célula y organela una membrana puede

contener desde 12 a más de 50 proteínas diferentes.• La mayoría de ellas tienen estructura globular.• Les confieren a la membrana sus funciones específicas y son

características de cada especie.

• Las proteínas intrínsecas o integrales: representan entre el 50-70% de todas las Proteínas de membrana. Se encuentran incrustadas en la bicapas lipídicas pueden atravesar la membrana y se pueden observar a ambos lados de la membrana.

Las proteínas integrales que penetran en la bicapa lipídica pueden clasificarse en:

1. Proteínas que atraviesan la bicapa una sola vez.

2. Proteínas que atraviesan la bicapa varias veces.

Esta distinción tiene claras implicaciones funcionales, ya que las primeras están simplemente unidas a la membrana, mientras que las segundas trabajan dentro de ella. enlaces por puente de hidrógeno.

•Dominios:Dominio citosólicoDominio transmembranaDominio extracelular

• Las Proteína extrínsecas o periféricas no atraviesan la bicapa y se sitúan tanto en el exterior como en el interior de la membrana. Se unen a los lípidos de la bicapa mediante enlaces covalentes; se han descrito uniones de estas proteínas a las Proteínas intrínsecas mediante enlaces por puente de hidrógeno.

Proteinas transportadoras y de

los canales• Las proteínas transportadoras, que se unen a moléculas especificas para transportarlas.

• Transportan hidratos de carbono, aa y nucleosidos.

• Proteínas de los canales, forman zonas de paso abierta en la membrana.

• Forman canales iónicos que participan en el transporte rápido de iones.

Reticulo endoplasmatico

• El RE constituye a una red interconectada de canales limitados por membrana en el citoplasma.

• El sistema de RE esta formado por cisternas, tubulos y vesiculas.

REL

• Se localiza cerca de depositos de glucogeno y lipidos

• Carece de ribosomas• Funcion de

desintoxicacion• Participa en la sintesis de esteroides

RER

• Interviene en la sintesis de proteinas

• La mayor parte de proteinas abandonan el RER en vesiculas que migran hasta la porcion cis del aparato de golgi

Sintesis y clasificacion de proteinas

• La via secretora que siguen las proteinas secretoras: RER - APARATO DE GOLOGI - VESICULAS SECRETORAS - ESPACIO EXTRACELULAR.

• Las proteinas marcadas para su transporte al nucleo, las mitocondrias o os peroxisomas son sintetizados en los ribosomas libres

Funciones del aparato de Golgi• Modificacion de los hidratos de carbono unidos a

glucoproteinas y proteoglucanos sintetizados en el RE

glucosilacion• Clasificacion de productor celulares que seran transportados a

diferentes destinos celulares

Productos celulares abandonan el aparato de golgi por gemacion y se remiten a la via de secrecion lisosomica

Regresan al RE

•

Ciertos productos celulares se almacenan en granulos de secrecion que posteriormente seran liberados como respuesta a una señal extracelular

Secrecion facultativa o regulada

• Otros productos celulares se liberan de manera continua sin necesidad de estimulacion

Secreción constitutiva

• Via de exocitosis o secretora:se inicia en RE,continua en el aparato de Golgi y llega a termino en la superficio celular• Via de endocitosis:consiste en la internalizacion y degradacion del material extracelular desde endosomas formados por invaginacion de la memebrana plasmatica

Vesiculas revestidas de clatrina y de cop

• Los productos del RE hacia el aparato de golgi(trafico anterogrado) , y desde esta hacia el RE (trafico retrogrado) se movilizan mediante un proceso continuo de gemasion y fusion de vesiculas de transporte.

• VESICULAS REVESTIDAS DE CLATRINA:transportan productos desde el aparato de golgi hasta los lisosomas y tb desde el espacio extracelular

• VESICULAS REVESTIDAS DE COP:movilizan productos entre las cisternas apiladas del aparato de golgi y desde el RE

EMR

• Potencia la capacidad celular de internalización de macromoléculas específicas de manera muy eficiente y en grandes cantidades

Colesterol

• Molécula muy insoluble que se transporta unido a proteínas en forma de partículas LDL en el torrente circulatorio.

Clatrina junto

a la adapti

na

• Consiste en concentrar los complejos receptor-ligando en un área reducida de la superficie de la membrana plasmática.

ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTORES:Captación de colesterol

HIPERCOLESTEROLEMIA FAMILIAR

• Aumento de concentraciones de LDL:

- Tipos de receptores:Receptores de LDL incapaces

de unirse a LDL. Receptores de

LDL que se une a LDL.

Receptores de LDL que se asocian con

normalidad a LDL

LISOSOMAS Y DIGESTIÓN INTRACELULAR

LISOSOMAS

L. Primarios Hidrolasas lisosómicas.

L. SecundariosImplicadas en un

proceso catalítico.

TRASTORNOS POR ALMACENAMIENTO LISOSÓMICO

ENFERMEDAD DE TAY-SACHS:

- Debida a una anomalía de la B-N acetilhexosaminidasa que produce la acumulación de gangliosidos en SNC.

Transmisión de señales celulares.

Permite la comunicación intercelular

Se unen a receptores extracelulares o intracelulares.

Función: proliferación celular, diferenciación, movimiento, metabolismo y conducta.

Mecanismo de transmisión de señales

1.Transmisión endocrina de señales2.Transmisión paracrina de señales ej. Neurotransmisores3.Transmisión autocrina de señales sistema inmunitario4. Transmisión de señales mediante neurotransmisores5. Transmisión neuroendocrina de señales

Mecanismo de acción de las moléculas de transmisión de señales celulares.

Óxido nítrico.

• Molécula de transmisión de señales

• Regulación de la actividad de las enzimas intracelulares

• Ayuda ala dilatación de los vasos sanguíneos

Vías de transmisión de señales intracelulares por los receptores de superficie celular.

1.Péptidos: incluye: Hormonas peptídicas ,Neuropéptidos ,Fact. de crecimiento2.Neurotransmisores: acetilco, dopamina,adrenalina,serotonina, histamina y GABA3. Eicosanoides y leucotrienos: Prostaglandinas,prostaciclinas, tromboxanos y leucotrienos, que estimulan la agregación plaquetaria, respuesta inflamatoria y contracción de musc liso

Vía del cAMP

• Inactiva: Tiene 2 unidades reguladoras y 2 cataliticas, estas ultimas fosforilan residuos de serina en las proteinas diana

• Fosforila: cinasa y glucogeno sintasa

Vía del cGMP• cGMP:segundo mensajero• GTP:Sintetiza por medio del guanilato ciclasa cGMP

• Función: Convierte las señales luminosas en impulsos nerviosos con los bastones fotorreceptores de la retina.

Vías de la fosfolipasa C-Ca2+

• PIP2:hidrolizado por la fosfolipasa C

Fosfolipasa C

2 formas

PLC-BETA PLC-Y

Vía del factor de transcripción NF-κB

• NF-KB

1. Factor de transcripcion2. Participa en respuestas

inmunitarias3. Estimulado por la proteina

cinasa c

Vía del Ca2+-calmodulina• Se asocia a dianas proteicas citoplasmaticas• Regula respuestas celulares• CA2+:

Segundo mensajero Activa proteinas

Vía del MAP cinasa• Las MAP cinasas son cinasas de serina y treonina activadas por

factores de crecimiento y otras molesculas de transmision de señales

• En los tumores,la mutacion de los genes Ras,impide la degradacion del GTP

Vía de JAK-STAT• Esta via conecta estrechamente las proteinas tirosina cinasas

con los factores de transcripcion a traves de un efecto directo sobre estos ultimos

• STAT:son proteinas transductoras de señales y activadoras de la transcripcion