Aislar selectivamente el contenido de la célula del ambiente externo.

Regular el intercambio de sustancias indispensables entre el interior de la célula y el ambiente externo

Comunicarse con otras células

La clave del funcionamiento de las membranas radica en su estructura. Las membranas no son simplemente láminas uniformes: son estructuras complejas y heterogéneas cuyas diferentes partes desempeñan funciones perfectamente definidas y cambian de manera dinámica en respuesta al ambiente

Las membranas son “mosaicos fluidos” en los que las proteinas se mueven dentro de capas de lípidos

El modelo de mosaico fluido para las mambranas celulares fue desarrollado en 1972 por los biologos celulares S.J. Singer y G.L Nicolson

Según este modelo, una membrana, vista desde arriba, semeja un mosaico grumoso de azulejos en constante movimiento. Una doble capa de fosfolípidos forma una matriz de “cemento” fluida y viscosa, mientras que una variedad de proteínas son los “azulejos” que pueden desplazarse dentro de las capas fosfolipídicas.

fosfolípido hydrophilicheads

fluido extracelular(ambiente acuoso)

Cabezas hidrofílicas

Colashidrofóbicas

citoplasma(ambiente acuoso)

bicapa

head(hydrophilic)

tails(hydrophobic)

C

CHCH2

CH2

CH2

CHCO

O

N O PH3CCH3

O

O

OH2C

OHC

CH2

O

CH2

CH2

CH2

CH2

CH3

CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2

CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2

CH2CH2

CH3

glucoproteina fluido extracelular (exterior)

cytoplasm (interior)

cholesterol

Bicapa fosfolipídica

fosfolípido

proteina de reconocimiento

Proteina receptoraProteina de transporte

protein filaments

carbohidrato

Sitio de unión

Hay tres categorías principales de proteínas de membrana, cada una de las cuales desempeña una función distinta:

Las proteínas de transporte regulan el movimiento de moléculas hidrofílicas (solubles en agua) a través de la membrana plasmática. Algunas proteínas de transporte llamadas proteínas de canal, forman poros o canales que permiten a pequeñas moléculas solubles en agua atravesar la membrana.

Las proteínas receptoras activan respuestas celulares cuando se unen a ellas moléculas específicas del fluido extracelular, como hormonas o nutrimentos.

Las proteínas de reconocimiento, muchas de las cuales son glucoproteínas, sirven como etiquetas de identificación y como sitios de unión a la superficie celular. Las células del sistema inmunológico, por ejemplo, reconocen a una bacteria como invasor e inician su destrucción.

Transporte Pasivo

Transporte que requiere energía

Difusión simple

Difusión facilitada

Ósmosis

Transporte activo

Endocitosis

Exocitosis

Transporte pasivo: movimiento de sustancias a través de una membrana, bajando por un gradiente de concentración, presión o carga eléctrica. No requiere que la célula gaste energía.

Difusión simple: Difusión de agua, gases disueltos o moléculas solubles en lípidos a través de la bicapa fosfolipídica de una membrana.

Difusión facilitada: difusión de moléculas (normalmente solubles en agua), a través de un canal o proteína portadora.

Ósmosis: Difusión de agua a través de una membrana de permeabilidad diferencial; es decir, una que es más permeable al agua que a las moléculas disueltas.

Moleculas solubles en lípidos

(O2, CO2, H2O)

(fluido extracelular)

(cytoplasm)

difusión Simple

iones

ProteinasDe canal

Difusión Facilitada a través de un canal

aminoacidos,azucares,

Proteinas pequeñas

Proteinaportadora

Difusión facilita a través de un portador

(citoplasma)

(fluido extracelular)

selectivelypermeablemembranesugarmoleculewatermolecule

selectivelypermeablemembrane

poro

H2O

azúcar

Transporte que requiere energía: Movimiento de sustancias a través de una membrana, casi siempre en contra de un gradiente de concentración, utilizando energía celular.

Transporte activo: Movimiento de moléculas o iones a través de proteínas que llegan de un lado a otro de la membrana, utilizando energía celular, normalmente de ATP.

Endocitosis: Movimiento de partículas grandes, o microorganismos enteros, hacia el interior de una célula que absorbe material extracelular, cuando la membrana plasmática forma bolsas delimitadas por membrana que se introducen en el citoplasma.

Exocitosis: movimiento de materiales hacia el exterior de una célula envolviendo el material en una bolsa membranosa que se desplaza hacia la superficie de la célula, se funde con la membrana plasmática y se abre hacia el exterior, permitiendo que su contenido se difunda inmediatamente

ADP

P

La portadora suelta alIon y a los residuos del ATP (ADP y P) y recuperaSu configuración original.

3 la proteina de transporteSe une a ATP y Ca2+.1

(cytoplasm)

La energía del ATP altera La Forma de la proteina de Transporte y pasa el ion al otro lado de la membrana.

2

ATP

Ca2+

Sitio deUnión a ATP

Sitio dereconocimiento

(extracellular fluid)

Pinocitosis

3

(fluido extracelular)

(citoplasma)

Vesicula que contiene fluido extracelular

2

1

(extracellular fluid)

(citoplasma)

1 2

3

Fagocitosis

Particula dealimento pseudopodos

Vacuolaalimentaria

(extracellular fluid)

(citoplasma)

1

2

3 4

Endocitosis mediada por receptores

nutrientesreceptores

Fosa recubierta

Vesicula recubierta

plasma membrane

plasma membrane

(cytoplasm)

vesícula

0.2 micrometer

secretedmaterial

(extracellular fluid)

Exocitosis

solución isotónica10 micrometers

Solución hipertónica

Solution hipotónica