4ta Membranas Biológicas
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Mg. Sc. Estela Memenza Zegarra 2013 (Universidad Del Perú, DECANA DE AMÉRICA) TEORIA CELULAR TIPOS CELULARES MEMBRANA Y TRANSPORTE
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Membranas biologicas. Aparto de golgi.
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Mg. Sc. Estela Memenza Zegarra
2013
(Universidad Del Perú, DECANA DE AMÉRICA)
TEORIA CELULAR
TIPOS CELULARES
MEMBRANA Y
TRANSPORTE
Primeras observaciones…
Robert Hooke
1655. 1era descripción de células:
“Cajas delgadas unidas como
celdas de un panal”.
Slices de un corcho
Anton Van Leeuwenhoek
Primeras observaciones…
1673. Observo diferentes organismos
unicelulares “animáculos”.
Qué paso entre 150 – 200 años???....
Hasta la mitad del siglo 19, los descubrimientos
de Hooke y Leeuwenhoek fueron los más
significantes.
Porque??
La teoría “GENERACIÓN ESTONTÁNEA”
Siglo IV, Fundador: Aristóteles
Redi Spallanzani Paster
Todas las partes de las plantas están formadas por células.
1838
Todas las partes de las animales están formadas por células.
1839
“Todas las cosas vivientes se componen de células”“La célula es la unidad fundamental de todos los
organismos”
Matthias Schleiden Theodor Schwuann
1852
Robert Remak Rudolf Virchow Alberto Kölliker
“Toda célula proviene de otra célula preexistente”
Omnis cellula e cellula
TEORIA CELULAR
3 componentes básicos:
La célula es la unidad básica de los seresvivos.
Todos los organismos están formados poruno (unicelulares) o más células(pluricelulares).
Todas las células son producidas por ladivisión de las preexistentes.
TEORIA CELULAR MODERNA
4 componentes básicos:
Todas las células contienen informaciónhereditaria (ADN) que es pasada de una célula aotra durante la división.
Todas las células presentan básicamente la mismacomposición química y actividades metabólicas.
Todas las funciones fisiológicas y químicasbásicas se realizan en el interior celular.
Las actividades celulares dependen de estructurassub celulares (organelas).
CARACTERÍSTICA CÉLULA PROCARIOTA CÉLULA EUCARIOTA
NúcleoAusente
Material genético disperso Presente
Encerrado por una membrana nuclear
Pared CelularPresente
Material de PeptidoglucanoPresente
Animalia: AusentePlantae: CelulosaFungi: Quitinasa
ADN 1 sola Molécula circular Cromosomas Nº depende de la especie
Nucleolo Ausente Uno o variosARN + Proteínas
Organelas Solo Ribosomas70 S
Ribosomas 80 S, 70 SCloroplastos, Mitocondrias
Lisosomas, Aparato de Golgi, Reticulo endoplasmático
Enzimas y pigmentos En los repliegues de la mb En mitocondrias, cloroplastos
Reproducción Fisión binaria Mitosis: Células somáticasMeiosis: Gametos
Tamaño Unas micras De 10 a 100 micras
Procariota: Bacterias
Eucariota: Célula Vegetal
Eucariota: Célula fúngica
Aspergillus Penicillium
MEMBRANAS PLASMÁTICASRodea a la célula: Compartimentación
Barrera: Diferencias entre el medio interno y externo
Extensión: Compartimentos intracelulares: OrganelasSitios de transducción de energía: fotosíntesis y fosforilación oxidativa
Composición de la membrana: lípidos, glúcidos y proteínas
Permeabilidad Selectiva: Presencia de conductos, bombas deiones, receptores de hormonas.
Diferencias en la composición iónica entre el líquido intracelular y extracelular
Cociente proteína/lípido
entre y en el interior de las
células- Láminas asimétricas- Estables
termodinámicamente y metabólicamente activas
Composición de la membrana
Base estructural de la membrana celularFormado por una doble capa de lípidos:
Bicapa lipídica
Lípidos
Tipos de lípidosA. Fosfolípidos
Glicerol Ácidos grasos (14 – 24 C)
Fosfato
Nitrógeno:
Etanolamina, Inositol,
Colina, Serina
Enlace éster
Anfipática
Fosfoglicéridos: comunes
Fosfolípidos: Fluidez de la membrana
Curvatura
suave
“cis”
4 tipo de Fosfolípidos: Acción de ciertas proteínas de membrana
Esfingosina
Esfingomielinas
Fosforilcolina
Tipos de lípidos
Glicolípidos: Lípidos + Glúcidos
Más complejos: Oligosacáridos +
Residuos del ácido sialico (-)
Células nerviosas
+ abundantes
A. Glucoesfingolípidos
Tipos de lípidos
Glicolípidos: Lípidos + Glúcidos
Glucolípidos: Función de interacción extracelular
Tipos de lípidos
Esteroles: Común colesterol
Estructura
planar rígida
de los anillos
esteroideos
Cola del grupo no
hidrocarbonado
no polar
Cabeza
grupo polar
Región
endurecida
por el
colesterol
Región más
fluida
Grupos
polares de
cabeza
Tipos de lípidos
Colesterol: Disminuye la permeabilidad de la bicapa a moléculas más pequeñas.
Cabeza polar –
Grupo
Hidroxilo
Cadena
hidrocarbonada –
Anillos planos y
rígidos
Resto de la
cadena más
flexible
Las Membranas son anfipáticas
Ác. Grasos insaturados > Ác. Grasos saturados Más fluidez
Bicapa
Lipídica
Permeabilidad
de la membrana:
Solubilidad de la
molécula
O2, CO2, N2
¿De que depende la solubilidad de las moléculas
biológicas en las membranas biológicas?
Composición de la membrana
Proteínas
Desempeña la mayoría de funciones específicas de la membrana
Cantidad y tipo variable de acuerdo a la función celular
Asociación a la membrana:
Proteínas transmembrana
Proteínas periféricas
I. Proteínas integrales o intrínsecas: Están unidasa los lípidos íntimamente, suelen atravesar labicapa lipídica una o varias veces, por estarazón se les llama proteínas de transmembrana.
1: Proteínas hélice única
2: Proteínas hélice múltiple
3: Proteína unida covalente al ácido graso del fosfolípido en 1 sola capa
4: Proteína asociada a un oligosacárido unido a fosfolípido en 1 sola capa
5,6: Proteína unidas no covalente a otras proteínas
II. Proteína periféricas o extrínsecas: Adosadas a un lado u otro de la bicapa lipídica, están unidas débilmente por puentes de hidrógeno a las cabezas polares de los lípidos de la membrana. Son las más móviles.
Las glucoproteínas están situadas casi exclusivamente en la
superficie externa de la membrana.
La carga negativa de la superficie de la célula es atribuible al ácido
siálico, con carga negativa, presente en los glucolípidos y en las
glucoproteínas.
Composición de la membrana
Glúcidos
Singer y Nicholson: modelo del mosaico fluido
La capa externa de la bicapa lipídica, formada por moléculas
de glúcidos y proteínas, y la capa interna, formada por
fosfolípidos y moléculas de colesterol intercaladas, se organizan
de manera a asimétrica. La capa externa difiere de la interna.
Modelo del Mosaico Fluido
• Permeabilidad selectiva: Entrada o salida de ciertasmoléculas de la célula u organela.
• Comunicación intercelular: receptores.
• Transporte de moléculas específicas hacia el interior o exterior celular.
Funciones de la Membrana
Los mecanismos básicos de transporte son:
I. Transporte pasivo.
A. Difusión simple. B. Difusión facilitada.
C. Osmosis.
II. Transporte activo.
A. Transportadores (carriers) y Bombas.
III. Transporte con membranas.
A. Endocitosis.
1. Pinocitosis; 2. Fagocitosis.
B. Exocitosis.
Intercambio de sustancias entre el interior celular y elexterior a través de la membrana celular.
Transporte celular
Se realiza a favor de una gradiente de concentración, nohay gasto de energía por parte de la célula.
A. Difusión simpletransferencia de gases: O2,CO2; y moléculas sin carga:etanol, urea, desde la zonade mayor concentraciónhacia las zonas de menorconcentración.
Transporte Pasivo
B. Difusión facilitada mediado por proteínas integralesespecíficas, sin la cual moléculas polares no puede atravesar lamembrana celular (iones, azúcares, aminoácidos).
Transporte Pasivo
Canales: Conductos polares donde difunden ciertas moléculas(iones)
Transportador: Sitios de unión específica, cambios deconformación proteica.
Tipos de proteínas de transporte de membrana:
Canales Transportador
C. Osmosis difusión del solvente (H2O), el que se desplazadesde la solución con alta concentración de solvente (con
baja concentración de soluto) hasta la solución con bajaconcentración de solvente (con alta concentración desoluto).
Transporte Pasivo
Solución Isotónica
Solución Hipotónica
Solución Hipertónica
Igual concentración de solutos en el mediointerno y externo de la célula.
Baja concentración de solutos en el medioexterno en comparación al medio internode la célula.
Alta concentración de solutos en el medioexterno en comparación al medio internode la célula.
Los canales de agua celulares
Los canales de agua celulares
Isotónico
Hipertónico Crenación
Hipotónico Hemólisis
Isotónico
Hipertónico Plasmólisis
Hipotónico Turgencia
El desplazamiento de moléculas a través de la membrana
celular se realiza en contra de un gradiente de concentración
o gradiente electroquímico, es decir, es el paso de sustancias
desde un medio poco concentrado a un medio muy
concentrado.
Para desplazare estas sustancias contra el gradiente es
necesario el aporte de energía procedente del ATP
Transporte Activo
La formas de transporte a través de las membranas son:
1. Uniporte, por canales o con transportadores.
2. Cotransporte, el que puede ser:
a) Simporte: dos solutos en la misma dirección.
b) Antiporte: dos solutos en direcciones opuestas.
Transporte ActivoFormas de transporte
Transporte con membrana
La endocitosis es un proceso celular que consiste en la
invaginación de la membrana citoplasmática, formando
una vesícula con contenido diverso que es así transportado
del exterior de la célula al interior.
La pinocitosis es el procedimiento de ingestión de
pequeños glóbulos (<150 nm) del líquido extracelular,
formándose pequeñas vesículas en el citoplasma de la
célula.
Transporte con membrana
La fagocitosis es la ingestión de partículas grandes como
bacterias, células y fragmentos de tejidos en degeneración.
Transporte con membrana
La exocitosis es la excreción de macromoléculas a través de
la fusión de vesículas con la membrana celular (p. ej. la
insulina).
Citoplasma Espacio extracelular
Transporte con membrana
