BOLETÍN ENVOLTURAS CELULARES

1. Os fosfolípidos forman parte da estrutura da membrana plasmática. Esquematiza a estrutura química dos

dous tipos básicos: fosfoglicéridos e fosfoesfingolípidos. En que lugar da célula se sintetizan os lípidos de

membrana? Set 2003

2. Explique a estrutura da membrana plasmática, sinalando os seus compoñentes químicos e indicando as

propiedades que lle confiren á membrana cada un deles. Como se denomina o modelo que explica esta

estrutura? Coménteo brevemente.

3. Estableza as diferenzas entre o transporte activo e o transporte pasivo a través das membranas e indique o

tipo de moléculas que utilizan estes mecanismos para atravesalas.¿En que consiste o proceso de endocitose?

Explica os diferentes tipos de endocitose que existen .Fai un debuxo de cada un deles Xuño 2009

Que teñen en común e en que se diferencian a difusión simple e a difusión facilitada? b) ¿Que outro tipo de

transporte se realiza a través da membrana plasmática e en que se diferencia das anteriores? Xuño e Set

2008

4. Define o proceso de ósmose ¿Por que a auga de mar non calma a sede? ¿Cando se produce plasmolise) e

cando turxescencia ? Set 2002

5. Indica que mecanismo de transporte emprégase se atravesan a membrana as seguintes moléculas,

compostos ou ións. (Bacteria, O2, metabolito celular, urea, hormonas esteroideas, etanol, CO2, resto de

mitocondria, aminoácido, ión Na, auga, virus.

6. A) Fai unha representación esquemática da estrutura da membrana plasmática segundo o modelo do

mosaico fluído, poñendo nome a todos os compoñentes. B) Explica os distintos mecanismos de transporte a

través da membrana plasmática. C) Di brevemente que entendes por endocitose e exocitose.

7. Indica as funcións básicas da membrana plasmática e as súas propiedades.

8. En canto á súa composición química, ¿Que diferencias existen entre as paredes celulares de prantas, fungos

e bacterias. Que diferencia existe entre as Bacterias Gram (+) e Gram (-)

9. Explica o mecanismo da bomba Na-K

1.

FOSFOGLICÉRIDOS (ácido fosfatídico + alcol ou aminoalcol)

Os fosfoglicéridos presentan dous ácidos grasos esterificados con unha molécula de glicerina e un ácido fosfatídico -

composto por un grupo fosfato e un grupo aminoalcohol- unido á glicerina. É o resto aminoalcohol quen caracteriza

e determina os diferentes fosfoglicéridos. Repasar no tema de Lípidos.

ESFINGOLÍPIDOS: Os esfingofosfolípidos se caracterizan por ter unha molécula de esfingosina como base, en vez de

unha molécula de glicerina. Á esfingosina se lle une un ácido graso mediante un enlace amida. Esta unión produce

una molécula chamada ceramida. Á ceramida se lle une un componente aminoalcohol mediante unha esterificación.

O esfingolípido máis habitual nas membranas é a esfingomielina, que se encuentra moi abundantemente nas vaiñas

de mielina.

Os glicolípidos, tamén chamados esfingoglicolípidos, son lípidos sintetizados a partir dunha molécula de cerámida á

quen se lle une un glícido.

Os lípidos de membrana son sintetizados no retículo endoplásmico liso e glicosilados no aparato de Golgi.

2. É unha envoltura continua, fina e flexible, duns 6 a 10 nm de grosor, que rodea á célula, separándo o seu

interior do medio externo, permitíndolle mantener a súa individualidade.

Modelo de Mosaico fluído. Singer e Nicholson (1972). Presenta as seguintes características:

Según este modelo, a estructura básica da membrana é unha bicapa lipídica formada por lípidos anfipáticos na

que as porcións apolares dos lípidos atópanse enfrentadas unhas con outras no centro da bicapa e os seus

grupos de cabeza polares sitúanse cara o exterior, a ambos lados da mesma. As proteínas, que son de tipo

globular, se encuentran incrustadas a intervalos irregulares na bicapa manténdose unidas a ela mediante

interaccións hidrofóbicas entre as súas zonas apolares e as zonas apolares dos lípidos. A estructura é fluida, é

dicir, as moléculas individuais de lípidos e proteínas, debido a que se manteñen unidas por interaccións non

covalentes, teñen liberdade para moverse lateralmente no plano da membrana. É unha estrutura aimétrica: as

dúas monocapas son diferentes na súa composición e ademáis a cara externa da membrana plasmática, a que da

ao medio extracelular, presenta cadeas de oligosacáridos unidos covalentemente a lípidos ou a proteínas,

formando parte do glicocálix.

- Autoensamblaxe (Lípidos anfipáticos tenden a ensamblarse en medio acuoso, formando bicapas)

- Autoselado (As bicapas lipídicas tenden a pecharse sobre sí mesma)

- Fluidez (Debido á falla de enlaces fortes entre os lípidos e de éstes cas proteínas). O colesterol xoga un papel

importante no control da fluidez.

- Permeabilidade selectiva

As proteínas permiten funcións concretas (enzimáticas, transportadoras)

Os oligosacáridos no recoñecemento celular e a identidade antixénica. Forman o glicocálix.

- Asimetría

3. O transporte activo realízase en contra de gradiente e implica o consumo de enerxía. Participan proteínas

transportadoras que precisan unha fonte de enerxía procedente xeralmente da hidrólise do ATP. Este tipo de

transporte úsano principalmente os ións. O transporte pasivo é un proceso de difusión a favor de gradiente e

non require gasto de enerxía. Pode ser difusión simple, na que as moléculas difunden libremente a través da

bicapa lipídica ou facilitada, cando nela participa algunha proteína transmembrana (proteínas transportadoras:

ou proteínas canal) . A difusión simple é utilizada por gases ou moléculas pequenas de carácter lipofílico. A

difusión facilitada é utilizada por moléculas

polares.

A endocitose é un proceso polo cal se

introducen moléculas grandes ou partículas

sólidas no interior da célula por medio da

invaxinación da membrana plasmática que

logo se estrangula formando unha vesícula.

Os tipos de endocitose son a fagocitose, que

é a inclusión de grandes partículas mediante

a emisión de pseudópodos e posterior

formación de fagosomas; a pinocitose, que é a incorporación de líquidos e solutos mediante a formación de

pequenas vesículas; e a endocitose, mediada por receptor que é un proceso altamente específico posto en

marcha pola unión dun ligando a un receptor de membrana.

Difusión simple é un transporte a través de membrana a favor de gradiente. A difusión facilitada é un transporte

a través de membrana tamén a favor de gradiente pero coa intervención de transportadores proteicos ou canles

que facilitan o paso de moléculas. Ambos son exemplos de transporte pasivo que non require gasto de enerxía

O transporte activo realízase en contra de gradiente e precisa a achega de enerxía en forma de ATP coa

colaboración dunha ATPasa.UN exemplo é o caso da bomba sodio-potasio.

4. A ósmose é un fenómeno no que se produce o paso ou difusión dun disolvente a través dunha membrana

semipermeable (permite o paso de disolvente pero non de solutos) desde a disolución máis diluída á máis

concentrada. Os medios acuosos separados por unha membrana semipermeable poden ter diferentes

concentracións, e denomínanse:

- Hipertónicos aos que posúen unha elevada concentración de solutos con respecto a outros nos que a

concentración é inferior.

- Hipotónicos aos que conteñen unha concentración de solutos baixa con respecto a outros que a posúen

superior.

Cando o medio externo celular é hipertónico respecto ao medio interno, sae auga da célula por ósmose, e entón

diminúe o volume celular e aumenta a presión osmótica no interior celular. No caso das células vexetais este

feito provoca a rotura da célula ou plasmólisis, ao desprenderse a membrana plasmática da parede celular.

Cando o medio externo celular é hipotónico respecto ao medio interno, prodúcese entrada de auga ao interior

da célula, o que ocasiona aumento de volume celular e disminución da presión osmótica no interior celular. No

caso das células animais pode producirse estallido celular. Nas vegetais, debido á existencia de parede celular

ríxida, prodúcese turxencia.

A auga do mar presenta un elevado contido en sales, e así a súa inxesta provoca a deshidratación por ósmose

dos tecidos celulares, non acougando a sede, senón ao contrario, aumentándoa.

5. Por mecanismo de Difusión simple: O2, CO2, hormonas esteroideas, auga, etanol, glicerol e urea.

Difusión facilitada:

- Mediante proteínas transportadoras ou permeasas (glicosa, aminoácido, metabolito celular)

- Mediante proteínas canal: ión Na (a favor de gradiente)

Transporte activo: ión Na (en contra de gradiente) Bomba Na/K

Endocitose (fagocitose: bacteria, virus, resto de mitocondria).

6.

Compoñentes: bicapa lipídica, (fosfolípidos, colesterol), proteínas de membrana: (intrínsecas ou integrais,

extrínsecas ou periféricas), glucocálix, (glucoproteínas, glucolípidos) e cunha orientación correcta.

b) Transporte activo: Realízase en contra de gradiente e conleva un consumo de enerxía. Participan proteínas

transportadoras acopladas a unha fonte de enerxía proveniente xeralmente da hidrolise de ATP.

Transporte pasivo: É un proceso de difusión a favor de gradiente. Non require consumo de enerxía. Pode ser

difusión sinxela: as moléculas difunden libremente a través da bicapa lipídica sen intervención de proteínas ou

difusión facilitada: cando o transporte se realiza mediante proteínas transmembrana.

c) Endocitose: proceso de inxestión de partículas mediante invaginación da membrana plasmática. Pode ser

pinocitose se o que penetra nas células son líquidos ou solutos e fagocitose se se captan partículas sólidas ou

células.

Exocitose: Expulsión dos restos de substancias inxeridas ou metabolizadas por fusión das vesículas coa

membrana plasmática.

7.FUNCIÓNS

• Conservar a integridade estrutural da célula, mantendo separados os medios acuosos externo e interno.

• Regular o transporte de sustancias entre o interior e o exterior celular.

• Catalizar reacciones químicas mediante enzimas que son proteínas de membrana.

• Interaccionar con otras células (adhesividade celular)

• Recepción de estímulos externos mediante receptores específicos de moléculas (hormonas, eurotransmisores,

antígenos...) y partículas (virus,lipoproteínas...).

• Transducción de señales o conversión de una señal externa en una respuesta intracelular. Es función de

receptores de membrana que efectúan el acoplamiento entre los estímulos externos y la respuesta de la célula.

• Conferir la identidad antixénica a las células.

creación de gradientes iónicos, o que permite a sensibilidade da célula frente a estímulos externos. Este

permite tamén a síntese de ATP a nivel de membrana.

creación de compartimentos intracelulares para realizar funcións imprescindibles (orgánulos membranosos)

ou a envolta nuclear que contén o ADN

PROPIEDADES

Estrutura asimétrica: Debido a que as monocapas lipídicas non teñen a mesma composición, esto implica que as

funcións que se levan a cabo na parte externa é diferente das función na parte interna.

Autoensamblaxe: En medio acuoso, os lípidos anfipáticos das membranas, tenden a agregarse rápida e

espontáneamente formando bicapas nas que as cabezas polares mantense en contacto ca auga e as colas non

polares, repelidas pola auga, enfréntanse no seu interior.

Autoselado: as bicapas tenden a pecharse sobre elas mesmas, formando compartimentos herméticos e eliminando

os bordes libres onde as colas estarían en contacto ca auga.

Fluídez: Tanto os lípidos como as proteínas de membrana poden desplazarse (movementos de rotación, laterais e de

flip-flop). A fluidez vai depender de tres factores: tipo de ácido graxo( canto máis cortos e maior número de dobres

enlaces menor vai ser o empaquetamento dos lípidos e maior vai ser a fluidez), temperatura (a maior temperatura os

enlaces de Van der Waals romperánse aumentando a fluídez e colesterol (que de entrada diminúe a fluidez xa que o

anel do colesterol é ríxido e dificulta a mobilidade dos lípidos, aínda que a súa presencia é fundamental xa que cando

hai un aumento de temperatura o colesterol reduce a fluidez conservando a estrutura da membrana. Pola contra,

cando baixa a temperatura o colesterol evita o empaquetamento ordeado das cadeas dos ácidos graxos, co que

aumenta a fluidez da membrana.

Permeabilidade selectiva: la bicapa lipídica é impermeable ás moléculas polares e con carga, o que impide que

escape a maior parte do contido celular, polo que a membrana dispón de sistemas de transporte (proteínas) para

permitir o paso controlado destas sustancias.

8. A parede celular das prantas está formada por unha rede de fibras de celulosa e unha matriz, na cal hai auga, sales

minerais, hemicelulosa e pectina (heteropolisacárido con alta capacidade absorbente). Nos fungos, a parede ten

unha composición na que se atopan fundamentalmente polisacáridos de quitina, glucano e manano, xunto con

diversas proteínas que aparte de dar rixidez e resposta aos cambios osmóticos, ten capacidade inmunoxénica.

Nas bacterias, tanto as Gram + como nas G-, a parede ten unha capa de mureína, que é un peptidoglicano formado

por unha rede de dous elementos, a N-acetilglucosamina (NAG) e o N-acetilmurámico (NAM) unidos

alternativamente, formando longas cadeas que se unen entre si por un compoñente peptídico formado por catro

aminoácidos. http://microbitos.wordpress.com/2011/09/27/pruebas-bioquimicas-primarias/

A tinción de Gram permite diferenciar dous tipos de bacterias en función da estrutura da parede (Gram positivas e

Gram negativas). Nambolos dous casos a parede presenta unha capa de mureína, que é un peptidoglicano formado

por unha rede formada por unha combinación de N-acetilglucosamina (NAG) e ácido N-acetilmurámico (NAM).

A parede das bacterias Gram positivas é monoestratificada estando formada por unha grosa capa de mureína

asociada con proteínas, polisacáridos e uns ácidos chamados teicóicos.

A parede das Gram negativas é biestratificada: sobre unha delgada capa de mureína hai unha doble capa lipídica que

conten gran número de proteínas e glucolípidos. Dita capa recibe o nome de membrana externa (non confundir ca

membrana plasmática).

9. Esta bomba é unha proteína integral de membrana que bombea tres ións sodio cara ó exterior e dous ións potasio

cara ao interior por cada ATP hidrolizado e é responsable do mantemento dunha diferencia de potencial na

membrana necesaria para a sensibilidade celular.

Consíguese un diferencial de potencial eléctrico, co interior negativo en relación co exterior. Permítese que as

neuronas e as fibras musculares sexan eléctricamente excitables, debido á diferencia de cargas entre o interior e o

exterior.

CADRO SINÓPTICO TRANSPORTE A TRAVÉS DA MEMBRANA

MECANISMO DE TRANSPORTE MOLÉCULAS TRANSPORTADAS

Difusión simple pola bicapa Moléculas pequenas sen carga: gases (O2, CO2, CO,H2,…), a auga, o amoníaco, o glicerol, o etanol a urea. Moléculas hidrófobas (hormonas esteroideas, Vit A)

Difusión facilitada por canales proteícos Ións (Na, K, Ca) e outros compostos hidrofílicos

Difusión facilitada por proteínas transportadoras ou permeasas

Glicosa, aminoácidos, metabolitos celulares, nucleótidos,

Transporte activo Bomba de Na-K, Bomba de Ca

Endocitose Moléculas de elevado masa molecular, bacterias, virus, restos celulares.

Endocitose mediada por receptor Macromoléculas como a insulina, colesterol.