• Los fosfolípidos son el principal componente estructural de todas las membranas celulares.
• Cabeza polar hidrofílica: (glicerol + fosfato + colina, o serina, etc. depende del tipo)
• Dos colas no polares: (dos ácidos grasos) que son hidrofóbicas o anfipáticas.
Lípidos de Membrana
Cabeza
Símbolo
Colas
Función de las Proteínas de Membrana
• Transporte
• Permiten y regulan el paso de sustancias que por su tamaño o por su carga no atraviesan por difusión la membrana plasmática.
• Transportadores pasivos: canales iónicos
• Proteínas facilitadoras.
Función de las Proteínas de Membrana
• Comunicación
• Célula – medio extracelular: reciben estímulos eléctricos o químicos (ej. hormonas).
• Célula – célula: reciben y envían estímulos químicos y eléctricos entre las células.
UNION
Estrecha
Desmosomas
Membrana
plasmática
adyacente
Matriz
extracelular
UNION
Comunicante
Función de las Proteínas de Membrana
• Reconocimiento
• Algunas Glucoproteínas (proteína + carbohidrato), hacen específicas las células para un tejido, órgano y hasta para un organismo.
• Carbohidratos como glucosa o galactosa se fijan a proteínas o a fosfolípidos, por fuera de la membrana plasmática, formando glucoproteínas o bien glucolípidos.
• Son importantes para el reconocimiento de moléculas específicas.
• Ayudan a mantener unidas las células vecinas.
Carbohidratos de Membrana
Funciones de la Membrana Plasmática
• Protegen la célula o a la organelas del medio externo.
• Mantienen una forma estable de la célula u organela.
• Regulan el transporte de sustancias y energía hacia adentro o hacia afuera de la célula u orgánulo
• Permite la comunicación entre las células adyacentes.
• Permiten el reconocimiento celular.
• Permiten la motilidad de algunas células u orgánulos
Permeabilidad Selectiva
• Capacidad de la membrana de incorporar las sustancias necesarias para la célula y descartar los desechos celulares.
– Impide que algunas sustancias, como las proteínas y los lípidos, entren a la célula.
– Permite el paso de azúcares simples, oxígeno, agua y bióxido de carbono.
• La Permeabilidad a través de la membrana depende de factores:
– Solubilidad en los lípidos: Sustancias liposolubles (ej. moléculas hidrófobas, no polares) penetran con facilidad la bicapa de fosfolípidos. Por otro lado el agua no pasa con facilidad.
– Tamaño: Muchas moléculas de gran tamaño (glucosa, proteínas, aminoácidos, ácidos nucleicos) no pasan a través de la bicapa de fosfolípidos
– Carga: Moléculas cargadas y los iones (k+, Mg+2, Ca+3, Cl-) no pueden pasar, en condiciones normales, a través de la membrana.
Transporte Pasivo
• No requiere el consumo de energía (ATP).
• El movimiento ocurre por diferencias en la concentración y en las cargas eléctricas de las sustancias en ambos lados de la membrana.
• Tenemos los siguientes mecanismos:
– Difusión simple
– Ósmosis
– Difusión facilitada
EQUILIBRIO
Moléculas
de colorante Membrana
EQUILIBRIO
Difusión Simple
• El movimiento de moléculas se da a través de la membrana de fosfolípidos, de un gradiente de alta concentración a baja concentración.
• Cuando mayor es el gradiente de concentración, más rápida es la velocidad de difusión.
• Si no intervienen otros procesos, la difusión continuará hasta eliminar el gradiente de concentración.
• Moléculas solubles en lípidos como etanol, y moléculas pequeñas como H2O, CO2 y O2.
Citoplasma
Exterior de la Célula
O2
CO2 CO2
O2 O2
CO2
Mayor
concentración
Mayor
concentración
Menor
concentración
Menor
concentración
Osmosis
• En la osmosis, el agua viaja desde un área de baja concentración de soluto a un área de alta concentración del soluto
Solución
hipotónica
Molécula
de soluto
Solución hipotónica
Solución
hipertónica
Membrana
selectiva
permeable
Solución hipertónica
Membranaselectivapermeable
FLUJO DE AGUA
Moléc de soluto con moléculas de agua
Moléculas de agua
• Osmosis induce a las células a contraerse en soluciones hipertónicas e hincharse en soluciones hipotónicas
– El control del balance de agua entre células y su entorno osmorregulación, es esencial para los organismos
SOLUCION
ISOTONICA
SOLUCION
HIPOTONICASOLUCION
HIPERTONICA
(1) Normal
(4) Flacida
(2) Lisada
(5) Turgente
(3) Plasmolizada
(6) Plasmolizada
CELULA
ANIMAL
CELULA
VEGETAL
• Algunas moléculas por su tamaño o carga no difunden libremente a través de la membrana.
• Utilizan canales formados por proteínas de membrana (porinas) para moverse hacia adentro y afuera de la célula.
• Estos canales son usados para la glucosa y para iones pequeños y con carga tales como K+, Na+, Cl-.
Difusión Facilitada
• Las células utilizan energía (ATP) durante el transporte.
• La proteína transportadora bombea activamente un soluto determinado a través de una membrana en contra del gradiente de concentración del soluto.
Transporte Activo
Proteína de transporte
1
FLUID0
EXTRACELULAR
Primer
soluto
Primer soluto, en el
interior de la célula,
se une a la proteína
Proteína de transporte
fosforilada
2ATP transfiere un
fosfato a la
proteína
3Proteína libera el soluto
fuera fuera de la célula
4 Segundo soluto se
une a la proteína
Segundo
soluto
5 El fosfato se separa
de la proteína6
La proteína libera el
segundo soluto
Bomba de Sodio (Na) y Potasio (K)
• Es una proteína presente en todas las membranas plasmáticas de las células animales, cuyo objetivo es eliminar sodio de la célula e introducir potasio en el citoplasma.
Funciones de la Bomba de Sodio (Na) y Potasio (K)
• Mantenimiento de la osmolaridad y del volumen celular
• Mantiene un potencial eléctrico de membrana
• Favorece la trasmisión de impulsos nerviosos
• Mantenimiento de los gradientes de sodio y potasio
• Requieren energía (ATP) para llevarse a cabo.
• Algunas sustancias más grandes como polisacáridos, proteínas y otras células cruzan las membranas plasmáticas mediante varios tipos de transporte grueso:
• Exocitosis
• Endocitosis:
– Fagocitosis
– Pinocitosis
– Endocitosis mediada por receptores
Exocitosis y Endocitosis
Exocitosis
• Una vesícula membranosa se desplaza hasta la membrana, se fusiona con la membrana y el contenido se vacía fuera de la célula.
Fluido celular externo
Citoplasma
Exocitosis
• Organismos unicelulares por ejemplo desechan sus residuos metabólicos mediante la formación de vesículas que expulsan al exterior
Endocitosis
• Mediante la formación de vesículas o vacuolas a partir de la membrana plasmática la célula incorpora macromoléculas u otras partículas.
• Tipos: Fagocitosis, Pinocitosis y Endocitosis mediada por receptores.
Citoplasma
Líquido intersticial
Vesícula
Membrana Plasmática
Tipos de Endocitosis: Fagocitosis
• La membrana plasmática forma prolongaciones celulares que envuelven la partícula sólida, englobándola en una vacuola.
• Luego, uno o varios lisosomas se fusionan con la vacuola y vacían sus enzimas hidrolíticasen el interior de la vacuola.
Pseudópodo
Alimento a
ser ingerido
FAGOCITOSIS
Tipos de Endocitosis: Pinocitosis
• La membrana celular se invagina, formando una vesícula alrededor del líquido del medio externo que será incorporado a la célula.
• Luego se libera en el citoplasma.
Membrana celularPINOCITOSIS
Repaso
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