La Membrana Citoplásmica

Editada por: Prof. Nerybelle Pérez-Rosas

Funciones de la Membrana Plasmática:

• Determinan que sustancias pueden entrar o salir de las células.

• Mantienen altas concentraciones de materiales en la célula.

• Mantiene materiales peligrosos afuera.

• Permite que la celula “sienta” el ambiente.

La Membrana celular:

es una doble capa de fosfolipidos y proteinas que se mantienen unidas por enlaces de H;

es semipermeable

Molécules hidrofóbicas grandes y pequeñas se mueven a través de la membrana.

Iónes, moléculas hidrofílicas mayores que el agua y moléculas grandes

como las proteínas no pueden moverse a través de la membrana por sí

solas.

Las propiedades físicas y químicas de los fosfolípidos causan las

características de la membrana.

Componentes de la Membrana:

Componentes de la membrana celular:

1. phospholipid bilayer

2. transmembrane proteins

3. interior protein network

4. cell surface markers

El modelo del mosaico fluido:

- Las capas se mantienen juntas por enlaces de H.

- Los fosfolipidos individuales y las proteinas no ancladas se pueden mover

por la membrana.

- La presencia de acidos grasos saturados hace la membrana menos fluida

que la presencia de acidos grasos no saturados.

- Las temperaturas calidas hacen la membrana mas fluida que las

temperaturas frias.

Las proteinas poseen una funcion en las membranas:1. transportadoras

2. enzimas

3. receptores en la superficie celular

4. marcadores de identidad en la superficie celular

5. proteinas de adhesion (cell-to-cell)

6. fijadoras al citoesqueleto

Transporte pasivo Transporte activo

Bomba de

sodio- potasioDifusión

SimpleEndocitosis

Exocitosis

Fagocitosis Pinocitosis

Osmosis

Mediada por

receptores

Facilitado

Transporte a través de la membrana:

Ex: Oxigeno y agua se

difunden hacia la celula y el

dioxido de carbono se

difunde hacia afuera.

Ex: movimiento de

Glucosa y amino

acidos desde la sangre

entrando a la cell.

Ex: Bombeo de Na+ y K+

contra los gradientes de

concentracion.

Transporte Pasivo es el movimiento de

moleculas a traves de una membrana.

Difusion es el movimiento de una molecula de una alta concentracion a una baja concentracion.- especifica- pasiva

Osmosis es el movimiento de agua de un area de alta concentracion a un area de baja concentracion, esto es movimiento de agua hacia un area de alta concentracion de soluto.

Transporte Facilitado

-no requiere energia

-Las moleculas se mueven en respuesta al gradiente de concentracion

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Difusión:los solutos se

mueven de un

gradiente de mayor

concentración a un

gradiente de menor

concentración hasta

que su distribución

sea uniforme.

OSMOSIS

Movimiento de moléculas medio ambiente

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Transporte Pasivo

Los organismos necesitan mantener su balance osmotico.

Utilizan varias formas:

1. Extrusion – el agua es expulsada utilizando vacuolas contractiles.

2. Regulacion isosmotica – mantener una celula isosmotica en su ambiente.

3. Presion de Turgor – en celulas vegetales, presion de la membrana celular contra la pared celular y mantiene la celula rigida.

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Transporte Pasivo

Soluciones tienen diferentes concentraciones osmoticas:

- solucion hipertonica: tiene una concentracion de soluto alta

- solucion hipotonica: tiene una concentracion baja de soluto

- Solucion isotonica: tiene igual concentracion de soluto

Transporte Pasivo

Permeabilidad Selectiva:

las proteinas integrales de la membrana permiten a la celulaseleccionar que sustancia pasa a traves de la membrana.

Canales de proteinas:

Poseen un interior polar permitiendoel paso de moleculas polares.

Proteinas de carga: “pegadas” a moleculas en especifico parafacilitar su paso a traves de la membrana.

Canales de proteinas incluyen:

-canales de iones: permiten el paso de iones que estanasociados con el agua

-Canales con puertas: son abiertos o cerrados es respuestaa estimulos

-quimicos o electricos

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Transporte pasivo Transporte activo

Bomba de

sodio- potasioDifusión

SimpleEndocitosis

Exocitosis

Fagocitosis Pinocitosis

Osmosis

Mediada por

receptores

Facilitado

Transporte Activo

• El transporte activo es el movimiento de sustancias en contra del gradiente de concentración químico o eléctrico.

• Requiere del uso de energía celular (ATP)

• Transporta iones positivos (H+,Na+,K+)

• Es dependiente de proteínas transportadoras presentes en la membrana similar a las que operan en difusión facilitada

Movimiento a traves de la membrana:

• Endocitosis entrada; la membrana plasmaticapermite el paso de particulas de alimento y liquidos.

Pinocitosis – entrada de liquidos

Mediada por Receptores –moleculas especificas entran a la celula despues de haberseunido a un receptor especifico

Fagocitosis – entrada de materia particulada solida

• Exocitosis salida; transporte de materiales hacia fuera de la celula.

– las vesiculas del citoplasma se fusionan con la membrana celular y liberan su contenido hacia el exterior de la celula

– utilizado en las plantas paraexportar material de la pared celular

– Utilizado por las celulas animalespara secretar hormonas, neurotransmisores, enzimasdigestivas, otros.

Pinocitosis

Muy comun.

Por pinocitosis entran a la cell la mayoria de las proteinas y otras moleculas grandes.

Fagocitosis: transporte de moleculas grandes

Endocitosis mediada por receptores:

Proteinas receptoras hacen de este tipo de transporte uno muy especializado.

El colesterol entra a la cell utilizando esta via.

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Diferentes formas de Endocitosis – Transporte Activo

Las moleculas se mueven hacia el exterior de la cell mediante vesiculas

que se fucionan a la membrana plasmatica.

Exocitosis:

movimiento

hacia afuera.

La mayoria de las hormonas son secretadas de esta forma.

Las neuronas se comunican unas con otras.

Exocitosis y comunicacion quimica

en la sinapsis de las neuronas.

.

Transporte Activo

Proteinas de carga utilizadas en el transporte activo incluyen:

-uniporteres – mueven una molecula a la vez

-simporteres – mueven 2 moleculas en la misma direccion

-antiporteres – mueven 2 moleculas en direcciones opuestas

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Transporte indirecto indirectamente dependiente de ATP

También se llama contransporte por que utiliza la energía producida por un gradiente de concentración de iones que fue producido directamente por la hidrólisis de ATP.

Es indirecto por que no usa ATP pero si la energía indirecta liberada por el ATP para crear gradientes de iones.

Transporta azúcar y aminoácidos. Estos se mueven hacia dentro o fuera de la célula en unión con un ion (H+,Ca+,Na+,K+)que suple la fuerza motriz o conductora para que el transporte ocurra en contra del gradiente.

En las células eucariotas la mayor parte del transporte de sustancias orgánicas ocurre por cotransporte o transporte activo indirectamente dependiente de ATP

Transporte activo directamente del ATP

a) Bomba Tipo P – existe una unión temporera de la proteína transportadora con el fosfato (PO4-) removido del ATP. Opera de forma similar al modelo de modificación conformacional de la difusión facilitada. La diferencia es que los cambios en la proteína son causados por el fosfato liberado de la hidrolisis de ATP. El ión se libera al igual que el fosfato y la proteína vuelve a su posición original

Existen tres tipos de Bomba Tipo-P

Bomba H+ - ATPasa

Bomba de Ca +2-ATP

Bomba de Na+ / K+ -ATPasa

b) Bomba Tipo V- Se encuentra en las membranas de las vesículas como los lisosomas, Aparato de Golgi, vesículas transitorias y secretoras.

La permeasa forma un canal en la membrana de la vesícula que dirige H+

hacia el interior de la vesícula. Esto ayuda a mantener el pH en el citoplasma.

A pesar de que hidrolizan ATP, el fosfato no se une a la permeasa como en la Bomba Tipo-P

Transporte Activo

Bomba del Sodio-potasio (Na+-K+)- mecanismo de transporte activo- uso de antiporter para mover 3 Na+ fuera de la celula y 2 K+ haciadentro de la cell- energia en forma de ATP esutilizada para cambiar la conformacion de la proteina de carga- la afinidad de la proteina de carga hacia Na+ o K+ cambia de forma tal que los iones tienen quesel cargados a traves de la membrana

Transporte en pareja:

- utiliza la energia liberada cuandouna molecula se mueve pordifusion a suplir energia para el transporte activo a una moleculadiferente

- un symporter es utilizado: [glucose-Na+ symporter] captura la energia de la difusion de Na+ paramover glucosa contra el gradientede concentracion

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Cell Junctions