Post on 06-Aug-2015
MEMBRANA CELULAR
ESTRUCTURA Y FUNCION
Biología Celular y Genética
Escuela de Obstetricia
MEMBRANA CELULAREsta estructura
envuelve a la célula , constituye el límite de ella
tiene un grosor aproximado de 0.0075 a 0.01 µm
Unidad de membrana
ORGANIZACIÓN MOLECULAR DE LA MEMBRANA CELULAR
COMPOSICIÓN MEMBRANA
CELULAR
PROTEÍNAS60%
LÍPIDOS40%
HIDRATOS DE CARBONO(Glicocálix)
IntegralesPeriféricas
Anclaje
FosfolípidosColesterol
ClicolípidosGlicoproteínas
LÍPIDOS DE MEMBRANA
• En la membrana encontramos :• fosfolípidos• colesterol. • ambos tienen carácter anfipático • Se ubican formando una bicapa lipídica • Se relacionan directamente con la fluidez v/s rigidez • Dan asimetría a la membrana
• El colesterol amortigua la fluidez de la MP (= menos deformable)• Disminuye la permeabilidad de la MP al agua
PROTEÍNAS DE LA MEMBRANA* Periféricas * Integrales * Ancladas a lípidos
Mientras que los lípidos proveen la estructura a las membranas, muchas de las funciones son realizadas por las proteínas de la membrana.
Algunas proteínas sirven de receptores que intervienen en procesos de reconocimiento y adhesión celular, otras actúan como transportadores, otras son enzimas y, finalmente otras son proteínas estructurales, que junto con los receptores, conectan la membrana con el plasmática con el citoesqueleto, con otra célula adyacente o con la matriz extracelular.
Las proteínas constituyen ~50% de la masa de la membrana plasmática debido a que las moléculas lipídicas son mucho más pequeñas.
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Se situan en la superficie externa de
la membrana son oligosacáridos unidos a los lípidos
(glucolípidos), o a las proteinas
(glucoproteinas). contribuyen a la asimetría de la
membrana.constituyen la cubierta celular o glucocálix, a
la que se atribuyen funciones
fundamentales:
GLUCOPROTEINAS
CARACTERÍSTICAS DE LA MEMBRANAEs una membrana fluida: debido al movimiento de las
moléculas de fosfolípidos.
Su composición es asimétrica: debido a la composición lipídica de las dos mitades, la cual es diferente. La capa externa está formada principalmente por el fosfolípido fosfatidilcolina, mientras que en la capa interna encontramos fosfatidilserina y fosfatidiletanolamina.
A esta asimetría también contribuyen las proteínas y los carbohidratos.
Presenta permeabilidad selectiva: debido a que controla el paso de sustancias a través de ella
Esta selectividad, depende de la naturaleza de las moléculas que intenten pasar a través de ella.
ASIMTERÍA Y FLUIDEZ DE ASIMTERÍA Y FLUIDEZ DE MEMBRANAMEMBRANA
ASIMETRÍAASIMETRÍA La composición de lípidos y proteínas es diferente La composición de lípidos y proteínas es diferente
en las dos caras de la membrana: es en las dos caras de la membrana: es asimétricaasimétrica
FLUIDEZ DE LA MEMBRANA Depende de factores como : la temperatura, la fluidez
aumenta al aumentar la temperatura.
la naturaleza de los lípidos, la presencia de lípidos insaturados y de cadena corta favorecen el aumento de fluidez
la presencia de colesterol endurece las membranas, reduciendo su fluidez y permeabilidad.
FUNCIONES DE LA MEMBRANA
Glicoproteína
Proteína periférica
Proteína integral(receptor)
Proteína integral(reconocimiento)
Proteína integral(canal)
Proteína integral(adhesión)
Proteína transportefacilitado
Colesterol
Filamentos proteicos
Fosfolípido
CITOPLASMA
Existen muchas sustancias que pueden atravesar sin dificultad la membrana , en cambio otra por su carga eléctrica , por su tamaño , por su concentración , no les es fácil traspasar esta barrera ,
se dice entonces que la membrana es semipermeable
En el transporte pasivo, una sustancia difunde espontáneamente bajo su gradiente de concentración, con lo cual la célula no gasta energía.
TRANSPORTE PASIVO Y
TRANSPORTE ACTIVO
En el transporte activo, una proteína transporta mueve sustancia a través de la membrana en contra de su gradiente de concentración. El transporte activo requiere gasto de energía, usualmente provisto por el ATP.
Una sustancia difunde desde una región de mayor concentración hacia una región donde está menos concentrada. La difusión bajo el gradiente de concentración lleva a un equilibrio dinámico, las moléculas de soluto continuan atravesando la membrana, pero a una tasa igual en ambas direcciones.
LA DIFUSIÓN
Las moléculas deben ser pequeñas y no polares para que se muevan a través de la membrana Ej. Difusión de gases (O2 y CO2) en los eritrocitos
PERMEASAS:Transportado
r GluT1
Este tipo de transporte se hace siempre a favor del gradiente electroquímico, y las proteínas transportadoras son de dos clases: permeasas o canales iónicos.En la difusión facilitada la velocidad de transporte aumenta rápidamente con la diferencia de concentraciones, pero se llega a un tope cuando todas las proteínas transportadoras están saturadas.
DIFUSIÓN FACILITADA
CANALES IÓNICOS
Los canales iónicos forman poros o conductos hidrofílicos que recorren el espesor de todas las membranas y permiten el flujo pasivo de iones a través de ésta Son muy selectivos, por lo que en general facultan el paso de un solo tipo de ión.Los canales iónicos están en todas las células, pero alcanzan su más alto nivel de sofisticación en células electricamente excitables como las neuronas.
Un único canal iónico puede transportar hasta 100 millones de iones por segundo, a una tasa de 100,000 veces más alta que el carrier más rápido.
Abierto
cerrado
Ión
OSMOSISLa ósmosis se puede entender considerando los efectos de diversas concentraciones de agua en los eritrocitos. Si un eritrocito se coloca en una solución hipotónica, que tiene una baja concentración de soluto, las moléculas de agua entran en la célula más rápido de lo que ella pueda salir, causando que el eritrocito se hinche y en forma eventual estalle (hemólisis).Si el eritrocito es colocado en una solución hipertónica que tiene una mayor concentración de soluto, las moléculas de agua se mueven hacia el exterior, ésta situación causa que las células se contraigan (crenación).
TRANSPORTE ACTIVO
• Necesita energía (ATP) y proteínas transportadoras (receptor + ATPasa).
• Es contra gradiente (“contracorriente”).
• Mantiene las diferencias de concentración entre el LEC y el LIC (p.e. K+, Na+, Ca+2…), permite la absorción de micronutrientes en intestino y la reabsorción en el riñón… y la generación y transmisión del impulso nervioso
•Tipos:
- TA primario: la energia procede directamente del ATP…
- TA secundario o acoplado: la energía procede del gradiente generado por el TA primario.
TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO
Bomba de Ca+2Bomba de Na+/K+
Mantiene ↓[Ca+2]LIC
Mantiene ↓[Na+]LIC
↑[K+]LIC
LEC
LIC
• Transporte de iones: Na+, K+, Ca+2, H+, Cl-…
• Ocurre en todas las células, fundamental en miocitos y neuronas
TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO
• La difusión de Na+ hacia el interior celular (a favor de gradiente) impulsa el movimiento de otra molécula en contra de su gradiente.
- Simporte: la otra molécula se mueve en la misma dirección que el Na+
- Antiporte: en dirección opuesta
• Ejemplos: transporte acoplado al Na+ de glucosa y AAs en células epiteliales del intestino delgado y de los túbulos renales, antiporte de H+ y Ca+2
TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO
ENDOCITOSIS Y EXOCITOSIS: TRANSPORTE MASIVO
Endocitosis
Exocitosis
• Transporte de moléculas grandes• Ingestión de partículas y microorganismos (fagocitosis)
Liberación (secreción) de hormonas y neurotransmisores
COMUNICACIÓN INTERCELULAR
Tipos de comunicación intercelular
• La comunicación celular es la capacidad que tienen todas las células de intercambiar información fisicoquímica con el medio ambiente y con otras células.
Miocitos Neuronas Inflamación HormonasPor ejemplo…Coagulación
COMUNICACIÓN INTERCELULAR: MENSAJEROS Y RECEPTORES
Receptores: proteínas o
glicoproteínas presentes en la membrana plasmática, en la membrana de las organelas o en el citosol celular, a las que se unen específicamente moléculas
señalizadoras (ligandos o
mensajeros):• Hormonas• Neurotransmisores• Citoquinas• Factores de crecimiento• Moléculas de adhesión• Componentes de la matriz extracelular
Receptor = cerraduraLigando = llave
Receptores de membrana
• Receptores con actividad tirosina quinasa
• Receptores acoplados a proteína G- Sistema adenilato ciclasa-AMPc-Sistema fosfolípidos de membrana- Sistema del calcio
• Los mensajeros hidrosolubles (p.ejem, hormonas) interaccionan con receptores de la superficie de las células diana.
• El acoplamiento ligando-receptor desencadena una señal intracelular mediada por SEGUNDOS MENSAJEROS. TIPOS:
COMUNICACIÓN INTERCELULAR: MENSAJEROS Y RECEPTORES
GRACIAS