Objetivo: Describir composición y arquitectura

las membranas biológicasde

Resultado de aprendizaje:

Explicar la dinámica de las membranasbiologicasy su implicación funcional.

INTRODUCCION

La mayoría de las propiedades

que seatribuyen a los seres vivos, dependendirecta o indirectamente de lasmembranas biológicas

Las membranas contienen moléculasde lípidos y proteínas que participan enlos procesos bioquímicos

MEMBRANAS BIOLOGICAS

Características generales de las membranas biológicas

Funcionan como barreras biologicas Funcion depende de su Composición: Lípidos,proteínas, carbohidratos.

Funciones básicas: Permite y favorece la entrada de nutrientes. Permite y favorece salida de productos de

desecho mantenimiento de la Homeostasis

equilibrando el medio intra y extracelular

MODELO

DE

MOSAICO

FLUIDO

El modelo de mosaico fluido fue sugeridopor primera vez por Singer y Nicholson en1972. Estos autores propusieron que las membranas biológicas están formadas poruna bicapa de fosfolipidos en proteínasincluidas en ella.

CARACTERISTICAS IMPORTANTES DE LAS

MEMBRANAS BIOLOGICAS

1.Fluidez deresistenciamembrana

la membrana: describe lade los componentes de laal movimiento

o La temperaturao La saturación de las cadenas

grasos

o El contenido de colesterol

de ácidos

2.Permeabilidad Selectiva: Haysustancias que pueden pasar de un ladoal otro de las membranas y otras no.

Permeable

Semi- permeable

Impermeable

3.Capacidad de rehacerse :Cuando una bicapa lipídica se

arompe, rápidamenteconstruirse.

vuelve

4.Asimetría:las membranas son diferentesexteriormente que interiormente

En la membrana plasmática existencuatro fosfolipidos importantes:

Fosfatidiletanolamina Fosfatidilserina

Fosfatidilcolina

Esfingomielina

Las moléculas de fosfolipidos formanuna bicapa estable en solución acuosa debido a:

Las propiedades hidrofilicas de los fosfatos ubicados en el exterior de la bicapa.

La acción hidrófoba de los ácidos grasos del interior de la doble capa.

Extremo hidrofóbico (cola) hacia elinterior de la membrana

Extremo hidrofílico (cabeza)haciaexterior de la membrana

Carácter anfipático (doble comportamiento)

el

Composición Lipidica

EsteroidesColesterol

GlicolípidosGangliósidos : esfingosina + Ac graso + 2-6 azúcares

Cerebrósidos : esfingosina + Ac graso + azúcarEsfingolípidos

Esfingomielinas : esfingosina + Ac graso + colina+ HPO4

-2

FosfolípidosFosfoacilgliceroles : glicerol + 2Ac graso + HPO4

-2

Existen dos tipos de proteínas

demembran

a:o Las Proteínas Periféricaso Las Proteínas integrales

Funciones de las proteínasintegral

es Adhesión Celular Bombas

Transportadores

Canales Iónicos

Receptores

Enzimas

ESTRUCTURA DE LAS MEMBRANASMembranas Proteínas % Lípidos % HCO%

Membrana de los eritrocitos humanos

49 43 8

Membrana hepatocitos de ratón

46 54 2-4

Membrana de lasamebas 54 42 4

Glucocaliz

Es un recubrimiento externo de hidratos de carbono conocido como glucocaliz, y este es de gran importancia en las funciones de reconocimiento celular yde inmunología.

Transporte a través de la membrana

TRANSPORTE PASIVODifusión Difusión Difusión

simple o pasiva o directafacilitadapor filtración / Ósmosis

TRANSPORTE ACTIVO O ESPECIALTransporteTransporte

activo primario o uniporteactivo secundario:

- cotransporte o simporte- contratransporte o antiporte

ENDOCITOSISPinocitosisFagocitosis

EXOCITOSIS

TIPOS

DE

TRANSPORTE

facilitada

Transporte pasivo

DifusiónTransporteactivo

Difusiónsimple o pasiva

ATP

Osmosis

TRANSPORTE PASIVO: característicasNo hay gasto de energía (ATP)

A través de membrana semipermeable A favor de gradiente de mayor [ ] a menor

[ ]

A favor de gradiente o potencial eléctrico cargas = se repelen cargas se atraen

TRANSPORTE PASIVO:

1- Difusión simple o pasiva o directa:Si el transporte de una molécula seproduce espontáneamente, sólo bajo la intervención de la energía cinética de lapartícula, se denomina difusión pasiva.

Transporte de:○ Agua○ Moléculas pequeñas sin carga○ Algunas sustancias lipídicas

○ Proteínasnuclear).

y ácidos nucleídos (membrana

TRANSPORTE PASIVO:

2-Difusión facilitada:

Participación de proteínas de transportede membrana.

Fijación específica de sustancia aproteína de membrana

Transporte de: Moléculas pequeñas con carga(iones)

Nutrientes (glucosa, aminoácidos)

Este tipo de transporte se caracteriza también por:

Requiere de moléculas transportadoras que están en membrana.

la

Se realiza a favor de un gradiente No requiere energía externa.

de concentración.

Está regulado por:

tamaño de las moléculas carga eléctrica hidrosolubilidad interacción química con la membrana tamaño de los poros

Es utilizado por el agua, metanol, urea, etc

TRANSPORTE PASIVO:

3- Difusión por filtración / Ósmosis:

Difusión de moléculas del solvente haciauna región en la que hay mayor [soluto]a través de una membranapara el mismo.

impermeable

Diferencias de [solutos] Membrana semipermeable

El soluto es menos difusible que el agua

TRANSPORTE ACTIVO:Se requiere gasto de energía.

A través de membrana En contra de gradiente

mayor [ ] En contra de gradiente

semipermeablede menor [ ] a

o potencial eléctricoCargas =Cargas

Requiere

sesede

repelenatraen“transportador”

Efecto de la energía (ATP):

Sobre la proteína transportadora: Cambios en la conformación Movimiento Apertura de un conducto

Sobre la sustancia transportada: Transporte de la sustancia por medio

de proteína Modificación de la sustancia a ser

transportada

la

MECANISMOS

TRANSPORTE ACTIVO

Transporte SecundarioTransporte Primario

AntiporteSimporteUniporte

Transporte Activo Primario:

También llamado uniporte ya que cuando una proteína transporta una sola clase de moléculas a través de una membrana lo hace por medio de este tipo de transporte activo primario.

Un ejemplo de transporte activo primario o uniporte esque utiliza la Bomba Ca2+:

Ca2+Transporta al exterior

de la célula.

Transporte Activo Secundario:Se llama también transporte acoplado, puesintervienen dos o más tipos de partículasel transporte de membrana.

en

Moléculas pueden transportarse: en misma dirección (cotransporte

simporte)o

en dirección contraria (contratransporte oantiporte)

Un ejemplo de transporte activosecundario cotransporte o simporte es Cotransportador Na+ - glucosa : entra Na+ en célula a favor potencial electroquímico entra glucosa en célula en contra gradiente [ ].

Ejemplos de transporte activo secundariocontratransporte o antiporte:

Bomba Na+ K+: Transporta Na+ alK+exterior de célula y al interior en

contra potencial electroquímico.

Intercambiador Na+ - Ca2+ entra Na+ encélula a favor potencial electroquímico

Ca2+sale en contra

ENDOCITOSIS

ENDOCITOSISMecanismo mediante el cual se incorporan a célula partículas y macromoléculas.

Pinocitosis Fagocitosis

Membrana celular engloba sustancia formauna invaginación que envuelve:

líquidos (pinocitosis) sólidos (fagocitosis)

EXOCITOSIS

Complejo de GolgiVacuolas

R.E.

Núcleo

EXOCITOSISMecanismo mediante el cual se eliminan de célula productos provenientes de digestión y procesos metabólicos (gránulos / vesículas secretoras).

Exocitosis

Endocitosis

Se define la ósmosis como la difusión de las moléculas de un

solvente hacia elespacio donde hay

mayor concentración soluto al cual la membrana es impermeable.

de

La fuerza necesaria paradetener la ósmosis de un fluido se llama presión osmótica.

Fin.