MEMBRANA PLASMÁTICA y

Transporte membranal

Biología 10º 2015

LICEO DE CORONADO

Funciones de las membranas celulares

IMPORTANCIA: Delimitan organelas. Regulan el paso de materiales. Reciben información que permiten a la célula detectar

cambios en su entorno y reaccionar a ellos. Contienen estructuras especializadas, las que permiten

contacto y comunicación específicos con otras células Sirven como superficies para diversas reacciones

bioquímicas, en las que participan.

Núcleo

Es la parte central de la célula.

Compuesto por:Membrana nuclearCromatina (material genético)Nucléolo (síntesis del ARN)Nucleoplasma (parte interna del núcleo)

Es una doble membrana que separa el nucleoplasma del citoplasma de las células.

Posee poros nucleares que permiten la comunicación entre el citoplasma y el núcleo.

Consta de:• Andamio: forma un

anillo citoplásmico y otro nucleoplásmico.

• Transportador (eje o centro): ocupa el centro del poro y permite el paso de sustancias.

• Canastilla: relacionada con el transporte del ARN

Retículo Endoplasmático

Es una especie de laberinto de membranas internas paralelas que envuelven el núcleo.

Este une al citoplasma con la membrana nuclear. Es el lugar donde se lleva a cabo la síntesis de

proteínas y lípidos por el citoplasma. El espacio interno que forman las membranas se

denomina luz o lumen. El Retículo Endoplasmático Rugoso posee

ribosomas (RER). Las proteínas se encierran en vesículas y se

transportan al aparato de Golgi.

R E R

El retículo Endoplasmático liso (REL)

No tiene ribosomasEn él se dan

reacciones metabólicas y la síntesis de proteínas y ácidos grasos.

Complejo de Golgi

Interviene en la síntesis de azúcaresOrdenación de las proteínas.Formado por cisternas, al conjunto de

cisternas se le llama dictiosoma.Posee dos caras la CIS y la TRANS.Secreta las vesículas con proteínas.

Lisosoma

Interviene en la digestión de macromoléculas

Digiere organelas en exceso o envejecidas.

Es propia de las células animales

Vacuola

Realiza funciones similares al lisosoma nada más que pertenece a las células vegetales.

Estas organelas carecen de estructura interna las cuales se llenan de agua y forman una gran vacuola.

Sirven también para almacenar compuestos inorgánicos.

Vesículas

Transportan materiales a la membrana plasmática y de ella hacia el interior de la célula.

Constituyen un medio de comunicación entre lo interno y externo de la célula.

Membrana plasmática

La membrana celular o plasmática 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.

Modelo membranal

El actual modelo de la estructura de la membrana plasmática es el resultado de un largo camino que comienza con las observaciones indirectas que determinaron que los compuestos liposolubles pasaban fácilmente esta barrera lo que llevó a Overton,  ya en 1902, a sostener que su composición correspondía al de una delgada capa lipídica.

Posteriormente se agregó a esta propuesta la que sostenía que en la composición también intervenían proteínas.

Hacia 1935 Danielli y Davson sintetizaron los conocimientos proponiendo que la membrana plasmática estaba formaba por una "bicapa lipídica" con proteínas adheridas a ambas caras de la misma.

La integración de los datos químicos,  físico-químicos y las diversas técnicas de microscopía llevó al actual modelo de mosaico fluido propuesto por Singer y Nicolson (1972).

Según este modelo del mosaico fluido, que ha tenido gran aceptación, las membranas constan de una bicapa lipídica (una doble capa de lípidos) en la cual están inmersas diversas proteínas.

Bicapa de fosfolípidos Lado externo de la membrana Lado interno de la membrana Proteína intrínseca de la membrana Proteína canal iónico de la membrana Glicoproteína Moléculas de fosfolípidos organizadas en bicapa Moléculas de colesterol Cadenas de carbohidratos Glicolípidos Región polar (hidrofílica) de la molécula de fosfolípido Región hidrofóbica de la molécula de fosfolípido

CONSTITUCIÓN: Está formada

principalmente por fosfolípidos, colesterol, glúcidos y proteínas.

La principal característica de esta barrera es su permeabilidad selectiva, lo que le permite seleccionar las moléculas que deben entrar y salir de la célula.

Posee una composición química de 52% proteínas, 40 % de agua, y 8% de carbohidratos.

Lípidos de la membrana

Existen 109 moléculas lipídicas en la membrana plasmática de una célula animal pequeña.

La molécula primaria de la membrana celular es el fosfolípido, y en segunda instancia, el colesterol.

Los fosfolípidos en la membrana se disponen en una bicapa con sus colas  hidrofóbicas dirigidas hacia el interior, quedando de esta manera entre las cabezas hidrofílicas que delimitan la superficie externa e interna de la membrana.   

El espesor de la membrana es de alrededor de 7 nanómetros.

Fosfolípidos

Proteínas de la membrana

Las proteínas forman parte de la constitución de las membranas y tienen diversas funciones:

Como transportar materiales (proteínas que cambian de forma).

Actuar como enzimas (integrales o periféricas). Receptores, que son proteínas integrales que

reconocen determinadas moléculas a las que se unen o fijan.

Canales, cuya función es unir células estructurales entre sí; permiten el paso de K+, Na+ y Ca+

Funciones de la membrana plasmática

Mantener el medio intracelular diferenciado del entorno. Crea una barrera selectivamente permeable en donde

solo entran o salen las sustancias estrictamente necesarias.

Transporta sustancias de un lugar de la membrana a otro, como por ejemplo, acumulando sustancias en lugares específicos de la célula que le puedan servir para su metabolismo.

Percibe y reacciona ante estímulos provocados por sustancias externas (ligandos).

Media las interacciones que ocurren entre células.

Transporte Membranal

Los lípidos forman la estructura de la membrana representados por los fosfolípidos.

Las proteínas poseen funciones de transporte y reconocimiento de sustancias y formadas por dos tipos: las filamentosas y las globulares.

Tipos de transporte

Transporte pasivo

(sin consumo de energía)

Transporte activo

(requiere energía)

Transporte Pasivo

No requieren energía por parte de la célula. Las sustancias se mueven hacia los gradientes de

alta concentración de soluto. Los gradientes controlan la dirección hacia dentro

o fuera de la célula. Se origina la difusión el cual es el movimiento de

un líquido de las regiones de alta concentración a las de baja concentración.

Difusión a través de membranas

Las moléculas se difunden por las membranas hasta un gradiente de menor concentración.

La rapidez depende del tamaño de la molécula. Ejemplos: agua, gases disueltos (O2 y CO2) y

moléculas solubles en lípidos (alcohol y vitamina A) al cruzar la capa de fosfolípidos a este proceso se le llama difusión simple.

Las moléculas como los iones K+, Na+ Ca2+, aminoácidos y monosacáridos no pueden atravesar la membrana por la capa de fosfolípidos, sino, a través de proteínas de transporte (globulares), al proceso se le llama difusión facilitada.

Osmosis Es un tipo de difusión de agua a través de una

membrana con permeabilidad diferencial, lo cual recibe el nombre de osmosis

Permite el paso del agua pero de otras sustancias no.

Soluciones

Isotónicas: Existe un equilibrio en la cantidad de soluto, fuera y dentro de la célula, por lo que no hay osmosis.

Hipertónicas: La concentración de soluto es mayor en el exterior, por lo que el agua sale de la célula y crea un estado de plasmólisis.

Hipotónicas: La concentración de soluto es mayor en el interior, por lo que el agua entra a la célula creando un estado de turgencia.

Turgencia y plasmólisis

Diálisis La diálisis funciona según los principios de la difusión de los solutos y la

ultrafiltración de fluidos a través de membranas semipermeable.

La difusión se describe como una propiedad de las sustancias en el agua, en el que las sustancias tienden a moverse del área con mayor concentración a la zona con menor concentración

Transporte Activo

La célula permite el paso de sustancias hacia dentro o hacia fuera de ella pero consumiendo energía.

Hay dos tipos de transporte activo:

Endocitosis y Exocitosis

Endocitosis

Es el movimiento de partículas grandes dentro de una célula mediante un proceso en el cual la membrana plasmática engloba material extracelular (de fuera de la célula), formando sacos rodeados por membrana que entran al citoplasma.

La endocitosis se divide en dos tipos:

Fagocitosis

Pinocitosis

Fagocitosis

Es el proceso mediante el cual algunas células como las amebas o los glóbulos blancos, ingieren partículas sólidas del medio por engrosamiento formando una especie de bolsa la cual recibe el nombre de vesícula

Pinocitosis Es un proceso similar al anterior, pero lo que engloba

la célula son sustancias líquidas.

Exocitosis

Es el proceso a través del cual la célula transporta sustancias de desecho o elaboradas por otros organelas celulares, del interior al exterior de la célula a través de la membrana.