6. trasnporte celular
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Membrana plasmáticaMembrana plasmática
CaracterísticasCaracterísticas La membrana celular o plasmática, es una delgada
lámina sólo visible al microscopio electrónico, que envuelve a la célula y la delimita.
Su estructura es igual en todas las células y en todos los orgánulos citoplasmáticos. Según Singer y Nicholson (1972) es una bicapa lipídica, asociada con moléculas de proteínas, formando la estructura de mosaico fluido.
La membrana plasmática no es una estructura estática, sus componentes tienen posibilidades de movimiento, lo que le proporciona una cierta fluidez permitiendo movimientos y desplazamientos de la célula.
Modelo del mosaico fluidoModelo del mosaico fluido
Este modelo se refiere a la organización de los componentes de la membrana celular. El carácter fluido lo proporcionan los fosfolípidos, de manera que es una estructura que puede ser atravesada por distintos elementos. El término mosaico se refiere a que los elementos de la membrana no tienen una disposición rígida, ordenada, sino más bien al azar.
FunciónFunción
• Barrera selectivamente permeable• Regula el intercambio de sustancias con el medio• Se comunica e interactúa con otras células• Responde a señales externas• Actúa como sitio para actividades bioquímicas• Mantiene estable el medio intracelular
ComposiciónComposición Su composición química
puede variar en los distintos tipos de membranas. Su proporción aproximada es de 52% de proteínas, 40% de lípidos y 8% de azúcares.
Membranas internas de mitocondrias o cloroplastos, alrededor de 75% de proteínas.
Membranas de las neuronas con vaina de mielina, cerca de 70%, de lípidos.
LípidosLípidos
Existen en la membrana eucariotica tres tipos de lípidos:fosfolípidosglucolípidos colesterol
Todos tienen carácter anfipático; es decir, parte de la molécula es hidrófila y parte de la molécula es hidrófoba por lo que cuando se encuentran en un medio acuoso se orientan de forma permanente formando una bicapa lipídica.
FosfolípidosFosfolípidos Son las moléculas más abundantes en la membrana.
Posee una cabeza polar (hidrofílica) y dos "colas" no polares (hidrofóbicas).
Los fosfolípidos se disponen en una bicapa con sus colas dirigidas hacia el interior quedando entre las cabezas que delimitan la superficie externa e interna de la membrana.
Fy a
cid
Cabeza
Colas
Comportamiento de los fosfolípidos en medio acuoso
MicelasMicelas
BicapasBicapas
ProteínasProteínas
Son componentes de la membrana que desempeñan las funciones específicas (transporte, comunicación, etc.).
Al igual que los lípidos, las proteínas pueden girar alrededor de su eje y muchas de ellas pueden desplazarse lateralmente (difusión lateral) por la membrana.
Proteínas de membranaProteínas de membrana
Proteínas integrales: Están íntimamente unidas a los lípidos, suelen atravesar la bicapa lipídica una o varias veces, por esta razón se les llama proteínas de transmembrana. Presentan una importante región hidrofóbica. No son removidas de la membrana por tratamientos con detergentes.
Proteínas integralesProteínas integrales
Proteínas periféricasProteínas periféricas
Proteínas periféricas: Se localizan a un lado u otro de la bicapa lipídica y están unidas débilmente a las cabezas polares de los lípidos de la membrana o a otras proteínas integrales por enlaces de hidrógeno. Son fácilmente removidas con tratamientos con detergentes.
Proteínas de membranaProteínas de membrana
GlúcidosGlúcidosSe sitúan en la superficie externa de las células eucariotas por lo que contribuyen a la asimetría de la membrana. Estos glúcidos son oligosacáridos unidos a los lípidos (glucolípidos), o a las proteínas (glucoproteínas). Esta cubierta de glúcidos permite el reconocimiento de la identidad de las células, constituyen la cubierta celular.
La Fluidez de las MembranasLa Fluidez de las Membranas
Depende de factores como : La temperatura: la fluidez aumenta al aumentar la
temperatura. La naturaleza de los lípidos: la presencia de lípidos
insaturados y de cadena corta favorecen el aumento de fluidez; la presencia de colesterol endurece las membranas, reduciendo su fluidez y permeabilidad.
El transporte celularEl transporte celular
Llamamos transporte celular al movimiento constante de sustancias en ambas direcciones, a través de la membrana.
El transporte celular es el mecanismo mediante el cual entran a la célula los materiales que se necesitan y salen los materiales de desecho y secreciones celulares.
Puede ser: Transporte pasivo Transporte activo
El transporte celularEl transporte celular
Transporte pasivo: es el movimiento de sustancias a través de la membrana celular que no requiere energía celular.
Transporte activo: es el movimiento de materiales a través de la membrana, usando energía.
El transporte celular pasivoEl transporte celular pasivo
El transporte pasivo depende de la energía cinética de las partículas de la materia.
Los átomos, los iones y las moléculas de todas las sustancias están en continuo movimiento.
En los sólidos, las partículas vibran en un solo sitio. Las partículas de los líquidos y los gases se mueven de un
sitio a otro al azar. Van en línea recta hasta que chocan con otras partículas y cambian de dirección.
DIFUSIÓNDIFUSIÓN
El movimiento al azar de las moléculas de líquidos y gases es responsable del proceso llamado difusión.
La difusión es el movimiento de átomos, moléculas o iones de una región de mayor concentración a una región de menor concentración.
DIFUSIÓNDIFUSIÓN Difusión de un sólido en un líquido: un cubo de azúcar en
agua. las moléculas de azúcar inicialmente estarán muy concentradas en el cubo, a medida que el azúcar se disuelva las moléculas chocan una con otra y con las del agua.
La difusión continúa hasta que las moléculas de azúcar estén distribuidas uniformemente en el agua.
Una vez que ocurra esto, la concentración no cambiará. Las moléculas se seguirán moviendo, pero la concentración se mantendrá constante (equilibrio dinámico).
DIFUSIÓNDIFUSIÓN
El movimiento de las moléculas mantienen un estado de concentración constante que llamamos equilibrio dinámico.
Una vez que se obtiene ese equilibrio cualquier movimiento adicional no tendrá efecto sobre la distribución uniforme de las moléculas de azúcar en el agua.
La difusiónLa difusión
Un gradiente de concentración es una medida de la diferencia en la concentración de una sustancia en dos regiones.
La velocidad de difusión va a depender del valor del gradiente de concentración.
Mayor gradiente Mayor velocidadde concentración de difusión
La difusión simpleLa difusión simple Sustancias como el O2 y
el CO2, pasan a través de los poros de la membrana celular por difusión simple.
La difusión simpleLa difusión simple Las moléculas de O2
están altamente concentradas fuera de la célula, mientras que CO2 está más concentrado en el interior. El O2 se difunde hacia dentro y el CO2 hacia afuera de la célula.
La ósmosis (difusión del agua)La ósmosis (difusión del agua)
Es el paso del agua por una membrana semipermeable, desde una región de mayor concentración a una región de menor concentración es un transporte pasivo.
¿ Cómo podemos comparar la ¿ Cómo podemos comparar la concentración de agua en dos regiones?concentración de agua en dos regiones?
La concentración de agua se determina por la cantidad de material disuelto en ella.
La concentración de agua se considera alta si el material disuelto en ella es poco. Ej.:Si una solución contiene 1 g de sal en 1.000 g de
agua, la concentración de agua es alta. En comparación a una solución que contiene 100 g de sal en 1.000 g de agua, en este caso la concentración de agua es menor que en la primera solución.
Solución isotónicaSolución isotónica• La concentración de
sustancias dentro de la célula es igual a la concentración de sustancias fuera de la célula.
• El plasma sanguíneo es isotónico con los glóbulos rojos, por este motivo, los glóbulos rojos mantienen su forma en el plasma sanguíneo.
Solución hipotónicaSolución hipotónica• La concentración de
materiales disueltos en el agua fuera de la célula es menor que dentro de la célula. Por lo tanto la concentración de agua es mayor fuera de la célula
• Un glóbulo rojo en agua destilada que no contiene materiales disueltos, en este caso el agua ingresará hasta que el glóbulo se hinche (citólisis).
Solución hipotónicaSolución hipotónica
• La entrada de agua hace que el contenido celular empuje contra la pared.
• La presión del agua sobre la pared celular en las células vegetales se denomina Turgencia, ayuda a dar resistencia a tallos y a hojas
Solución hipertónicaSolución hipertónica La concentración de
sustancias disueltas en el agua que está fuera de la célula es mayor que en el agua que está dentro de la célula.
Una solución de sal es hipertónica para los glóbulos rojos, los que perderán gran cantidad de agua.
Solución hipertónicaSolución hipertónica En una solución
hipertónica, el agua se mueve hacia fuera de la célula por osmosis.
En consecuencia los glóbulos rojos se encogen, se denomina crenación
En células vegetales el contenido celular se separa de la pared denominado Plasmólisis.
Turgencia y PlasmólisisTurgencia y Plasmólisis
Turgencia es la presión del agua sobre la pared celular.Ayuda a dar firmeza y rigidez a los tallos y a las hojas.
Plasmólisis es la contracción del contenido celular como resultado de la pérdida de agua.Los tallos y las hojas se marchitan.
Difusión facilitada Difusión facilitada Es la difusión de materiales a través de la membrana celular
con la ayuda de moléculas transportadoras (proteínas).
Las moléculas transportadoras permiten que moléculas específicas, que se encuentran en un lado de la membrana, puedan pasar hasta el otro lado.
Difusión facilitada Difusión facilitada
La difusión de materiales a través de la membrana celular con moléculas transportadoras se conoce como Difusión facilitada.
La difusión facilitada comprende el movimiento de sustancias a favor de un gradiente de concentración.
Las sustancias se mueven más rápido que en la difusión simple.
La glucosa por ejemplo se mueve hacia los glóbulos rojos por difusión facilitada, se difunde ciento de veces más rápido que otros azúcares con propiedades similares y estructuras químicas ligeramente diferentes.
Difusión facilitadaDifusión facilitada
El transporte celular activoEl transporte celular activo
Es el proceso mediante el cual la célula usa energía para mover átomos, iones y moléculas contra un gradiente de concentración. En tales caso las células usan energía para mover sustancias de regiones de baja concentración a regiones de alta concentración.
Un ser humano en reposo usa de un 30 a un 40 % de su energía para el transporte activo de materiales hacia las células.
Transporte activoTransporte activo
Consiste en la migración de un soluto en contra de su gradiente, con la participación de una proteína transportadora y con un gasto de Energía Metabólica (ATP) o Electroquímica.
Transporte activoTransporte activo
La glucosa, los aminoácidos y algunos iones se mueven hacia las células por transporte activo.
Algunas sustancias de desecho salen de algunas células de esta forma.
Transporte activo: Transporte activo: Bomba sodio-potasioBomba sodio-potasio
LA ENDOCITOSIS Y LA EXOCITOSISLA ENDOCITOSIS Y LA EXOCITOSIS
La endocitosis es el proceso mediante el cual las células obtienen materiales grandes que no pueden pasar a través de la membrana celular. Hay 2 tipos:◦ Pinocitosis: La célula adquiere partículas pequeñas o
gotas de líquidos.◦ Fagocitosis: Los materiales sólidos grandes entran a la
célula.
La exocitosis es lo contrario a la endocitosis. Es la salida de moléculas grandes, o de grupos de moléculas, del interior de la célula. Pueden ser desechos o secreciones útiles llevadas a la membrana celular por el aparato de Golgi.
