Unidad 4BIOMEMBRANASYTRANSPORTEEL PRESENTE MATERIAL ES UNA SNTESIS QUE NO REEMPLAZA, SINO QUE COMPLEMENTA, AL RESTO DE LOS MATERIALES

MEMBRANA CELULAREsta estructura que envuelve a la clula y la delimita. Tiene un grosor aproximado de 0.0075 a 0.01 mEst compuesta por fosfolpidos (bicapa), protenas y glcidos.

Caractersticas de la membrana

Componentes: lpidos (fosfolpidos y colesterol), protenas y oligosacridos; en distintas proporciones segn las diversas membranas. Es una membrana fluida: debido al movimiento de las molculas de fosfolpidos.Su composicin es asimtrica: debido a la composicin lipdica de la bicapa, en la cual las dos monocapas son diferentes. La monocapa externa est formada principalmente por el fosfolpido fosfatidilcolina, mientras que en la monocapa interna encontramos fosfatidilserina y fosfatidiletanolamina. A esta asimetra tambin contribuyen las protenas y los glcidos (oligosacridos).Presenta permeabilidad selectiva: debido a que controla el paso de sustancias a travs de ella Esta selectividad, depende de la naturaleza de las molculas que pasan a travs de ella.

Funciones de la MembranaLas principales funciones de la membrana plasmtica de la clula son:

conferir a la clula su individualidad, al separarla de su entorno constituir una barrera con permeabilidad muy selectiva, controlando el intercambio de sustancias controlar el flujo de informacin entre las clulas y su entorno proporcionar el medio apropiado para el funcionamiento de las protenas de membrana constituir el anclaje del citoesqueleto y el sitio de uniones intercelulares

Modelo del Mosaico Fluido Numerosos experimentos condujeron a S.J. Singer y G. Nicolson a postular el modelo del mosaico fluido en 1972, que representa la estructura actualmente aceptada de las membranas.

Lpidos de membranaEn la membrana encontramos :fosfolpidoscolesterol. ambos tienen carcter anfiptico Se ubican formando una bicapa lipdica Se relacionan directamente con la fluidez v/s rigidez Dan asimetra a la membrana

cidos grasos

Bicapa de FosfolpidosLos fosfolpidos tienen una cabeza polar (grupo fosfato unido un residuo de colina, etanolamina, serina o inositol y a un glicerol) y dos colas hidrofbicas (cada una de ellas, un cido graso). Las colas varan en su longitud y en su grado de saturacin (presencia de dobles enlaces), estas diferencias afectan la fluidez de la membrana.

Movimientos de los lpidos Rotacin: giro en torno a su eje .

Difusin lateral: las molculas se difunden de manera lateral dentro de la misma capa. Es el movimiento ms frecuente.

Flip-flop: es el movimiento de la molcula lipdica de una monocapa a la otra. Es el movimiento menos frecuente, por ser energticamente ms desfavorable.

Flexin: son los movimientos producidos por las colas hidrfobas de los fosfolpidos.

Movimientos de los lpidos

Fluidez de la membrana Depende de factores como : Temperatura: la fluidez aumenta al aumentar la temperatura.

Naturaleza de los fosfolpidos, la presencia de lpidos insaturados y de cadena corta favorecen el aumento de fluidez

Presencia de colesterol endurece las membranas, reduciendo su fluidez y permeabilidad.

Protenas de membrana

Desempean funciones especificas Tienen movilidad en la bicapa

Se clasifican en:

Protenas integrales: Estn insertas entre los lpidos. Suelen atravesar la bicapa lpidica una o varias veces; por esta razn se les llama protenas ransmembrana

Protenas perifricas: Se localizan a un lado u otro de la bicapa lipdica y estn unidas dbilmente a las cabezas polares de los lpidos de la membrana u a otras protenas integrales por enlaces de hidrgeno

Protenas de membrana

Distintas protenas de membrana

Funciones de las protenas de membranaTransportadorasFijacin unin (estructurales) Receptores Enzimas

Glcidos de membrana se sitan en la superficie externa de la membrana son oligosacridos unidos a los lpidos (glucolpidos), o a las proteinas (glucoproteinas). contribuyen a la asimetra de la membrana.constituyen la cubierta celular en clulas animales o glucoclix, a la que se atribuyen funciones fundamentales.

Glcidos de membrana

Funciones del glucocalixproteger la superficie celular contra la interaccin de otras protenas extraas o lesiones fsicas o qumicas papel en el reconocimiento celular, y en los procesos de rechazos de injertos y transplantes Confiere viscosidad a las superficies celulares, permitiendo el deslizamiento de clulas en movimiento, como , por ejemplo, las sanguneas

Presenta propiedades inmunitarias, por ejemplo los glcidos del glucoclix de los glbulos rojos representan los antgenos propios de los grupos sanguneos del sistema sanguneo ABO.

Transporte a travs de la membrana

Tipos de transporte Pasivo

Aquel que se da a favor de gradiente de concentracin (diferencia en la concentracin de una sustancia dentro y fuera de la clula)No requiere gasto energtico

Activo

Aquel que se da en contra del gradiente de concentracinRequiere gasto de energia

Mecanismos de transporte Pasivo Difusin simple Difusin facilitadaOsmosis

ActivoBombas ATP-asaCotransporteEndocitosis Exocitosis

1.-Difusin simple Se define como "desplazamiento de partculas desde una zona de mayor concentracin a otra de menor concentracin". El CO2, el O2 y otros gases pasan a travs de casi todas las membranas por difusin.Otras molculas que ingresan a la clula por difusin simple son la urea, el etanol y las hormonas esteroides

2.-Difusin facilitadaSe define como el paso se sustancias a favor del gradiente de concentracion utilozando una proteina transportadora y sin gasto de energa

Las protenas de transporte son de dos tipos: las transportadoras y las de canal. A) Las protenas transportadoras a unen a la molcula que van a transportar y sufren un cambio estructural que permite el paso de la sustancia hacia el otro lado de la membrana. Por este medio pasan los iones, los monosacridos y los aminocidos.

B) Las protenas canal: son una especie de canales, cuando estn abiertos permiten el paso de cierto tipo de sustancias, generalmente iones inorgnicos

Protenas Transportadoras

Protenas Canal

3.-Osmosis Se define como: "proceso de difusin de un solvente a travs de una membrana semipermeable, desde una solucin ms diluida a otra ms concentrada " El agua, que es el solvente celular, pasa a travs de la membrana y tiende a igualar la presin osmtica intra y extra celular

Movimiento del Agua El agua se moviliza desde una zona de baja concertacin de soluto (solucin diluda o medio hipotnico) hacia una zona de alta concentracin de soluto (solucin concentrada o medio hipertnico) , hasta llegar al equilibrio de las concentraciones (estado isotnico) Medio hipotnicoMedio hipertnicoH2O

Se igualan las concentraciones, no los volmenes.

Transporte activoEl transporte activo se define como el "paso de una sustancia a travs de una membrana semipermeable, desde una zona de menor concentracin a otra de mayor concentracin, con gasto de energa".

Tipos de transporte es activos Transporte activo primario: la energa derivada del ATP directamente empuja a la sustancia para que cruce la membranaEl ejemplo ms caracterstico es la bomba de Na+/K+Esta bomba acta como una enzima que rompe la molcula de ATP y tambin se llama bomba Na+/K+-ATPasa.

Transporte activo secundario (cotransporte): Los sistemas secundarios de transporte activo aprovechan la energa almacenada en un gradiente inico para transportar un segundo soluto contra un gradiente

Bombas ATP- asa Bomba de Na+/ K+Durante este proceso, el sodio es bombeado hacia el exterior de la clula, mientras que el potasio es bombeado hacia el interior de la misma. En el exterior de la clula existe una mayor concentracin de sodio que en su interior, por lo tanto, el sodio es expulsado de la clula contra un gradiente de concentracin. En el caso del potasio, su concentracin externa es menor que en el interior sin embargo, la clula bombea potasio hacia el interior

Na+K+

Transporte Activo Secundario

Transporte en MasaTRANSPORTE DE MACROMOLCULASPara introducir o secretar macromolculas a travs de su membrana, la clula emplea dos procesos: la endocitosis y la exocitosis.

EndocitosisEs un proceso mediante el cual la clula toma molculas grandes o partculas de su medio externo, mediante la invaginacin de la membrana celular y la posterior formacin de vesculas intracelulares (endo = dentro).

Pinocitosis (pino = beber): Mediante este proceso, la clula obtiene macromolculas solubles

Fagocitosis (fago = comer): Es un proceso que le permite a la clula ingerir partculas de gran tamao, como microorganismos y restos de otras clulas. las o vacuolas que se forman se llaman fagosomas, los cuales se fusionan con los lisosomas y constituyen el fagolisosoma, que es el encargado de degradar el material ingerido

Endocitosis

EXOCITOSIS:

Mediante este proceso, las clulas vierten al exterior macromolculas que producen en su interior: hormonas, enzimas, etc. En este caso, las vacuolas con las sustancias que se van a excretar se fusionan con la membrana celular desde el interior y expulsan el contenido.