a fronteira da célula eucariota en pdf

A FRONTEIRA DA CÉLULA EUCARIOTA: PAREDE VEXETAL E MEMBRANA CELULAR

Profesor: Adán Gonçalves

©elprofedebiolo

1. INTRODUCIÓN

A existencia dunha fronteira posibilita que as células posúan unha

composición diferente do medio externo cas rodea.

Todas as células, incluso as procariotas como xa vimos, posúen un límite

externo.

Nas células eucariotas, sempre hai unha membrana plasmática de natureza

lipídica que desempeña, como veremos múltiples funcións. Nas células

eucariotas vexetais existe ademais unha parede celular, por fora da

membrana, que denominamos parede vexetal.

Como xa explicamos, a parede vexetal é diferente das paredes bacterianas.

2. A PAREDE CELULAR VEXETAL

Rodea exteriormente a membrana plasmática.

É unha membrana de secrección ou matriz extracelular moi

especializada e moi grosa (varias micras).

Caracterízase pola súa extraordinaria rixidez e organización.

Esta composta por microfibriñas de celulosa, un “cemento” (matriz

de glicoproteínas e polisacáridos(hemicelulosa e pectinas)) que as une

, minerais (Ca+2) e auga.

É unha estrutura semiríxida (“esqueleto vexetal”) que permite o paso

de substancias, pero non o transporte activo.

2.1. Estrutura da parede vexetal

En todas as células vexetais presenta dúas capas de fora a dentro: a

lámina media e a parede primaria.

Nalgunhas células vexetais, cando deixan de crecer, fórmase unha

terceira capa cara o interior chamada parede secundaria.

A lámina media é a máis externa e está formada basicamente por

pectinas (polímeros ac. galacturónico). E moi fina, soe ser compartida

por células veciñas e é difícil diferenciala da parede primaria.

A parede primaria é máis grosa ca lámina media, pero menos ca

secundaria. Fórmase cando a célula está crecendo.


A parede primaria é semiríxida e está formada por unha capa

composta por microfibriñas de celulosa adosadas lonxitudinalmente e

abundante matriz de hemicelulosa, pectinas e glicoproteínas. Esta

estrutura dalle aspecto reticulado. As células meristemáticas e as

células maduras que realizan fotosíntese e secrección activa posúen

só parede primaria.

A parede secundaria atópase, polo tanto, nalgúns tipos de células

vexetais cando cesa o seu crecemento. Fórmase na cara interna da

parede primaria.


A parede secundaria é, normalmente, máis grosa, xa que está

formada por varias capas, habitualmente tres.

Esta parede contén distintas substancias: celulosa

(maioritariamente), hemicelulosa, pectatos, lignina, cutina, suberina,

sales minerais... segundo o tipo celular de que se trate.

A súa principal característica é a rixidez debido a gran porcentaxe

de celulosa frente á matriz.

A parede secundaria é carácterística das células especializadas no

soporte e sostén de estruturas e órganos vexetais.

A PAREDE VEXETAL

©cienciastella.com©euita.upv.es


A lámina media e a parede primaria son permeables a auga e os

gases, permitindo ademais o paso de pequenas moléculas hidrosolubles.

Asi mesmo, na parede vexetal existen diferenciacións que permiten

a comunicación entre as células e co medio cas rodea, son as

punteaduras e plasmodesmos.

As punteaduras son zonas adelgazadas da parede cun menor depósito

de celulosa e cemento( pared 1º fina; interrompe a pared 2º).

Os plasmodesmos son condutos que atravesan as paredes celulares

conectando citoplasmas de células veciñas permitindo o intercambio de

pequenas moléculas. En zonas de punteaduras ou repartidos.

PLASMODESMOS E PUNTEADURAS

©biologia.edu

©b-log-ia20.blogspot.com

2.2. Funcións da parede vexetal

1. A parede celular, pola súa rixidez e grosor, constitúe o

“exoesqueleto” que protexe e da forma a célula vexetal.

2. Mantén a integridade celular, a pesar das diferenzas de

presión osmótica, xa que as células vexetais están rodeadas dun

medio hipotónico. A auga tende a entrar dentro das células, pero

esta entrada vese limitada pola parede, evitando que a célula

rebente, e orixinando o fenómeno de turxencia.. Esta presión é

esencial xa que posibilita gran parte da mecánica dos tecidos

vexetais (peche-apertura de estomas, taxias, crecemento...)


3. Modifica a súa composición segundo a función que desempeña a

célula da que forma parte. Se é unha célula de sostén o

pertence a un tecido condutor a parede aumenta o súa rixidez

ben mineralizándose (depósito de carbonato cálcico ou sílice),

ben lignificándose (depósito de lignina). Se o que interesa é

impermeabilizarse a parede sofre unha cutinización ou unha

suberificación (depósito de cutina ou de suberina) sobre as

células epidérmicas. O primeiro caso explica o brillo de follas e

froitos; o segundo a formación do corcho.


4. A parede vexetal constitúe tamén unha barreira defensiva ó

paso de axentes patóxenos e de substancias nocivas.

3. A MEMBRANA PLASMÁTICA

• É unha envoltura contínua arredor da célula a que lle

confire individualidade e separación do medio.

• Sen ela non habería un “medio interno” illado do medio

externo.

• Ten pouco espesor (75-100 Å) e só pode observarse con

M.E.

• Non é ríxida, permitindo movementos e deformacións

celulares.

3.1. Composición da membrana

Está constituida por lípidos, proteínas e HC.

• Lípidos: os máis abundantes son os fosfolípidos, o

colesterol e os glicolípidos. Son moléculas anfipáticas

(con grupo hidrófobo e grupo hidrofílico) polo que se

dipoñen formando unha bicapa lipídica.

• Proteínas: poden ser integrais ou intrínsecas e

periféricas ou extrínsecas.


• As proteínas intrínsecas están íntimamente ligadas ós

lípidos. Posúen unha parte central hidrofóbica e unha ou

dúas rexións hidrofílicas nos extremos, estas últimas

dispóñense a ambolos dous lados da membrana. As

proteínas intrínsecas poden ser transmembranares

(atravesan todo o espesor da membrana) ou non

(atravesan só unha parte).


• As proteínas extrínsecas son de natureza hidrosoluble e

sitúanse nos bordos da membrana. Algunhas únense a

proteínas integrais e outras a lípidos (lipoproteínas).

• HC (oligosacáridos): Atópanse asociados a lípidos

formando glicolípidos ou a proteínas formando

glicoproteínas. Só aparecen na cara externa da

membrana o que lle confire a membrana carácter

asimétrico. Éste glícidos forman o denominado glicocálix.

3.2. Estrutura da membrana

O modelo máis aceptado é o modelo do mosaico fluido

proposto por Singer e Nicholson en 1972.

Os lípidos dispóñense nunha dobre capa (bicapa lipídica)

e a eles encóntranse asociadas proteínas integrais

constituindo un “mosaico molecular”.

Este mosaico non é ríxido, senon que os lípidos e

proteínas poden desprazarse pola bicapa (Fluidez da

membrana).

As membranas son asimétricas en canto a disposición dos

seus compoñentes.

3.2. Estrutura da membrana

Neste modelo, establécese un interior de membrana

fortemente hidrofóbico (“colas” apolares), polo que a

membrana e moi impermeable os ións e a maior parte de

moléculas polares.

A bicapa lipídica constitúe a estrutura básica da

membrana, mentres as funcións activas son levadas a cabo

polas proteínas: transporte de mc., actúan como receptores,

son enzimas...)

A MEMBRANA PLASMÁTICA

©educachile ©bioapuntes

A MEMBRANA PLASMÁTICA

©Educared ©bioquimvegrosgar.wordpress.com

3.3. Funcións da membrana

A membrana non só limita a célula, senón que desempeña

tamén outras importantes funcións:

1. Mantén a permeabilidade selectiva, controlando o paso

de substancias.

2. Produce e conserva gradientes electroquímicos a

ambolos dous lados da membrana.

3. Recibe e transmite sinais.

4. Controla o desenvolvemento e a división celular.


5. Delimita compartimentos celulares.

6. Xoga un importante papel na histocompatibilidade.

Vexamos polo miudo algunha destas funcións

Permeabilidade selectiva:Significa que permite o paso dunhas substancias, pero non

doutras. Esto é moi importante para a supervivencia da célula

xa que só permite o paso de substancia que precisa.

O transporte destas substancias pode suceder de varios modos:


Transporte Pasivo:Caracterízase porque actúa a favor de gradiente (de

concentración: da máis concentrada a menos concentrada;

eléctrico: ións + cara o interior e ións – cara o exterior), e

polo tanto non precisa enerxía. O transporte pasivo é, polo tanto, unha difusión que pode

suceder de dous modos: por difusión simple ou por difusión facilitada.


Difusión simple:

Atravesan a m pl por difusión simple moléculas lipófilas ou

apolares que se disolven na bicapa lipídica (O2, N2, benceno,

anestésicos como o éter ou o cloroformo, hormonas

esteroideas...); e tamén posible o paso de substancias polares

pequenas e sen carga (auga, urea, etanol, CO2...).

A difusión simple presenta unha cinética de non saturación.


Difusión facilitada:

Tamén é un tipo de transporte pasivo porque ocorre a favor

de gradiente, pero neste caso a molécula ou ión debe unirse a

unha proteína da membrana para poder pasar.

Deste xeito, penetran na célula moléculas polares máis

grandes como glicosa, sacarosa, aa, nucleótidos, así como ións

como o Na+ e K+.


Difusión facilitada:Na membrana hai proteínas denominadas “proteínas canal”

que deixan pasar determinados ións (H+, Cl-, Na+,...)

atendendo a distintos controis (ligando ou por voltaxe).

Por outra banda, existen tamén proteína chamadas

permeasas que deixan pasar moléculas máis grandes como aa,

nucleótidos, glícidos... Cando a molécula se une

específicamente a súa permeasa, ésta sofre un cambio

conformacional que permite o paso a través da m pl

Difusión facilitada-Proteínas Canal

Difusión facilitada-Permeasas


Transporte activo:

Caracterízase porque ocorre en contra de gradiente, e polo

tanto, consume enerxía. Neste tipo de transporte tamén hai

permeasas, pero asociadas a ATP-asas (son proteínas, tamén

se lles soe denominar como “bombas”) que empregan a enerxía

liberada na hidrólise do ATP.

Un exemplo característico deste tipo de transporte é o que

realiza a Bomba de Na+-K+.


Bomba de Sodio-Potasio:

Esta proteína expulsa ións Na+ cara o exterior da membrana

e bombea ións K+ cara o interior, en concreto tres de sodio

por cada dous de potasio. A acción desta bomba posibilita o

mantemento do gradiente iónico a ambolos dous lados da

membrana, establecendo unha diferenza de potencial. Esta

diferenza é o denominado potencial de membrana ou

potencial en repouso esencial p.e. na transmisión do impulso

nervioso (-70 mV nas neuronas).

Bomba de Sodio-Potasio


A membrana percibe e transmite sinais:Os organismos pluricelulares teñen órganos especializados en

percibir estímulos, os órganos sensoriais.

A nivel celular é a m pl das células a estrutura onde se

localizan os sistemas encargados de recibir información do

medio que rodea a célula.

Estos sistemas posúen dúas partes: receptores de sinais e

sistemas de transdución de sinais.

3.3 Funcións da membrana

Receptores de sinais:

Localízanse na superficie externa, e son proteínas

transmembranares capaces de recoñecer un estímulo externo.

Este estímulo percíbese habitualmente pola unión específica a

unha molécula portadora da mensaxe (mensaxeiro químico) que

pode ser unha hormona, un neurotransmisor, un factor de

crecemento...


As veces a mensaxe non se debe a un estímulo químico (molécula)

e na membrana hai receptores de temperatura, de presión,

dunha determinada lonxitude de onda...

Evidentemente, as células que perciben o estímulo son só as que

presentan receptores específicos. Estas células denomínanse

células diana.


EXEMPLO:

A vasopresina é unha hormona antidiurética segrada pola hipófise,

que ao ser verquida ó sangue distribúse por todos os tecidos.

Sen embargo, a vasopresina só provoca efectos fisiolóxicos nas

nefronas dos riles (estimulando a reabsorción de auga) e na

parede dos vasos sanguíneos (estimulando a súa contracción).


Sistemas de transdución de sinais:

Encárganse de transformar os sinais extracelulares en sinais

intracelulares mediante o emprego dunha segunda substancia

chamada segundo mensaxeiro.

Por que é preciso un 2º mensaxeiro?

Porque o 1º mensaxeiro non pode atravesar a m pl


O 2º mensaxeiro pode actuar:

Na propia membrana

Difundirse polo interior celular provocando a activación dunha

serie de reaccións en cascada que inducen a produción dun

determinado efecto fisiolóxico (contracción muscular,

secreción glandular...) ou metabólico (aumento da síntese

proteica, degradación da glucosa...)


Un dos sistemas de transdución mellor estudados é o sistema da

adenilato ciclasa que provoca a síntese do AMPc (AMP cíclico)

que é o 2º mensaxeiro.

3.3. Función da membrana

Sistema da Adenilato ciclasa :

1. Un ligando (1º mensaxeiro) únese a un receptor, provocando nel

un cambio conformacional.

2. Este cambio activa a Proteína G, que a súa vez, activa a

adenilato ciclasa.

3. A adenilato ciclasa provoca a síntese de AMPc a expensas do

ATP.

4. O AMPc activa a un tipo de enzimas chamadas proteín-quinasas.


5. As proteín-quinasas activan por fosforilación a distintas

enzimas dependo do tipo celular no que se produza esta

activación.

Este sistema é o encargado de regular o metabolismo da glicosa,

do glicóxeno e dos triglicéridos; e tamén posúe inhibición.

Adipocitos: regula a lipasa (catecolaminas)

Miocito esquelético: estimula a síntese de glicosa. (Adrenalina)

Hepatocito: inhibe a neoglicoxénese. (Glucagón)


Histocompatibilidade :

Na m pl das células hai glicoproteínas e glicolípidos que constitúen

as súas “pegadas dactilares” , e polo tanto, identifican as

distintas células do organismo diferenciando o propio do

estrano. A estas moléculas da m pl denomínaselles antíxenos de

histocompatibilidade e son os responsables do rexeitamento

nos trasplantes ou dos problemas nas transfusións entre

distintos grupos sanguíneos (antíxeno eritrocitario).

ANEXO

Ademais de todos os mecanismo de transporte de membrana que

xa comentamos, hai outros, en xeral, menos específicos que

supoñen a entrada e saída de solutos de gran tamaño:

macromoléculas, fragmentos celulares, virus, bacterias...

Estos mecanismos son basicamente dous: Endocitose e Exocitose.

ENDOCITOSE

Prodúcese por unha invaxinación da m pl polo que se incorporan

partículas do exterior. Esta invaxinación sofre un

estrangulamento que orixina unha vesícula cara o interior

celular (endosoma). Segundo o tipo de vesícula fálase de:

• Pinocitose : inxestión de moléculas líquidas ou sólidas

pequenas (pequenas vesículas)

• Fagocitose : inxestión de partículas sólidas de gran tamaño

(vesículas grandes).

ENDOCITOSE

A maioría das células inxiren líquidos ou moléculas sólidas por

pinocitose de xeito habitual.

Polo contrario, a fagocitose e característico dalgúns tipos

celulares: amebas (protozoos), macrófagos e neutrófilos

(fagocitos)...

A endocitose tamén pode ser un mecanismo de entrada na célula

de macromoléculas dun xeito máis específico como ocorre co

colesterol ou a insulina.

ENDOCITOSE MEDIADA POR RECEPTOR

EXEMPLO DO COLESTEROL :

O colesterol penetra nas células por endocitose grazas a

existencia de receptores de membrana:

• 1. O colesterol é transportado polo sangue asociado a

proteínas (lipoproteínas LDL).

2. Cando a célula precisa colesterol sintetiza os receptores

necesarios e específicos para os complexos LDL e se

dispoñen na m pl destas células.


3. As LDL sitúanse en depresións onde se atopan os receptores,

únense a eles e provocan a invaxinación da m pl nese punto

formándose unha vesícula que envolve as LDL e o receptor.

4. O receptor sepárase das LDL e regresa a m pl.

5. Os lisosomas degradan as LDL e o colesterol pasa ó hialoplasma.


©Biologia.edu

EXOCITOSE

Permite expulsar ó medio externo substancias que se atopan en

vesículas no interior celular.

Estas vesículas son arrastradas por correntes citoplasmáticas

cara a periferia celular, producíndose a adhesión das

membranas da vesícula e da m pl e a fusión de ambalas dúas.

Por último ábrese ó exterior e expulsa as substancias que

contén como substancias de secreción, de refugallo...

ENDO E EXOCITOSE

A endocitose produce a diminución da

membrana e a exocitose o seu aumento.

A súa alternancia mantén o equilibrio.

a fronteira da célula eucariota en pdf

Documents