clase 04 membrana, comunicación y transporte

PROF. M. Sc. CLAUDIO PALMAPROF. M. Sc. CLAUDIO PALMA

Membrana, comunicación intercelular y Membrana, comunicación intercelular y transportetransporte

División estructural en células División estructural en células eucarióticaseucarióticas

Sistema membranosoSistema membranosoOrganoidesOrganoidesCitoesqueletoCitoesqueletoCitosolCitosolNúcleoNúcleoSiempre debe tenerse en consideración que las células son Siempre debe tenerse en consideración que las células son sistemas que poseen un altísimo grado de integración e sistemas que poseen un altísimo grado de integración e interdependencia de todas sus partes. Por esta razón, todas las interdependencia de todas sus partes. Por esta razón, todas las divisiones que de ellas se hagan tienen como propósito divisiones que de ellas se hagan tienen como propósito fundamental facilitar el estudio de la estructura y función fundamental facilitar el estudio de la estructura y función celulares. Las células, al igual que todos los seres vivos, no celulares. Las células, al igual que todos los seres vivos, no pueden definirse ni ser caracterizados como la simple suma de pueden definirse ni ser caracterizados como la simple suma de sus partessus partes

Sistema membranoso y organoides en Sistema membranoso y organoides en células eucarióticascélulas eucarióticas

- - Sistema membranosoSistema membranoso

Membrana plasmáticaMembrana plasmáticaRetículo endoplásmico granular(REG) y liso(REL) Retículo endoplásmico granular(REG) y liso(REL) Sistema de Golgi Sistema de Golgi LisosomasLisosomasPeroxisomasPeroxisomasVacuolasVacuolas

- - OrganoidesOrganoides

MitocondriasMitocondriasCloroplastosCloroplastos

Citoesqueleto, Citosol y Núcleo en células Citoesqueleto, Citosol y Núcleo en células eucaróticaseucaróticas

--CitoesqueletoCitoesqueleto

MicrotúbulosMicrotúbulos

Filamentos intermediosFilamentos intermedios

MicrofilamentosMicrofilamentos

--CitosolCitosol

porción no estructurada del citoplasmaporción no estructurada del citoplasma

--NúcleoNúcleo

Fibras de cromatinaFibras de cromatina

Nucléolo Nucléolo


FUNCIONES DE MEMBRANA

Modelo de membrana de mosaico fluídoModelo de membrana de mosaico fluído

Todas las membranas están constituídas por una doble capa de Todas las membranas están constituídas por una doble capa de lípidos anfipáticoslípidos anfipáticosExisten proteínas en la superficie de ambas caras que se Existen proteínas en la superficie de ambas caras que se denominan proteínas periféricasdenominan proteínas periféricasExisten proteínas incrustadas en la doble capa de lípidos que se Existen proteínas incrustadas en la doble capa de lípidos que se denominan proteínas integralesdenominan proteínas integralesAlgunas proteínas integrales pueden atravesar la doble capa de Algunas proteínas integrales pueden atravesar la doble capa de lípidos y se denominan proteínas integrales transmembranaleslípidos y se denominan proteínas integrales transmembranalesTanto las proteínas como los lípidos pueden moverse Tanto las proteínas como los lípidos pueden moverse lateralmente, fenómeno que define la fluidez lateralmente, fenómeno que define la fluidez

Debido a la naturaleza anfipática de los fosfolípidos, estas Debido a la naturaleza anfipática de los fosfolípidos, estas moléculas se asocian espontaneamente originando moléculas se asocian espontaneamente originando

compactas bicapascompactas bicapas

Las membranas están organizadas de acuerdo a un modelo denominado de Mosaico fluído. -En mosaico por la disposición de proteínas y lípidos-Fluída por el movimiento de sus componentes-Son además asimétricas (sus dos caras son distintas)


ORGANIZACIÓN MOLECULAR DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA


Proteínas de MembranaProteínas de Membrana

Proteínas de adhesión Proteínas de

comunicación

Se proyectan hacia fuera de la membrana plasmática de células de organismos multicelulares. Participan en las uniones célula-célula y en la unión de éstas a las matrices proteicas que poseen los tejidos

Forman canales citoplasma-citoplasma entre células adyacentes. A través de ellos se movilizan moléculas señalizadoras.


Proteínas de membranaProteínas de membrana

Proteínas receptoras

Proteínas de reconocimient

o

Tranportadores pasivosSe asocian a

moléculas señalizadoras específicas. Cuando esto ocurre se generan cambios en las actividades celulkares

Actúan como huellas dactilares moleculares y permiten identificar laslas células propias de las que no lo son

Constituyen canales a través de la membrana que permiten el movimiento pasivo de solutos


Transportadores activos

Proteínas de MembranaProteínas de Membrana

Constituyen canales a través de la membrana que actúan

bombeando solutos . La acción de bombeo requiere de un

suministro de energía metabólica

Membrana plasmática


Moléculas de Colesterol (en verde) en la bicapa lipídica de una membrana.

El colesterol interfiere con el empaquetamiento ajustado de los fosfolípidos, lo cual tiende a aumentar la fluidez de la membrana


Distribución asimétrica de fosfolípidos y colesterol en la membrana plasmática de eritrocitos humanos

SM: Esfingomielina

PC: Fosfatidilcolina

PS: Fosfatidilserina

PE: Fosfatidiletanolamina

PI : Fosfatidilinositol

Cl : Colesterol

Los lípidos y las proteínas integrales pueden moverse Los lípidos y las proteínas integrales pueden moverse lateralmente en las membranaslateralmente en las membranas

“Modelo de mosaico fluído”

La movilidad de los componentes de una membrana dada y por lo tanto su “fluidez” depende de:❙ El tamaño de las moléculas❙ Su interacción con otras moléculas❙ Temperatura❙ La composición de los lípidos (colas de ácidos grasos, colesterol)

❙ Los ácidos grasos insaturados aumentan la fluidez de la membrana❙ El colesterol aumenta la fluidez de la membrana

BiomembranasBiomembranasLa estructura fundamental de las membranas de todas las células La estructura fundamental de las membranas de todas las células depende de los lípidos que las constituyen (fosfolípidos y derivados depende de los lípidos que las constituyen (fosfolípidos y derivados de esteroides) de esteroides)

Las membranas de todas las células Eucarióticas así como las de Las membranas de todas las células Eucarióticas así como las de todas las estructuras celulares que tengan membrana, tienen la misma todas las estructuras celulares que tengan membrana, tienen la misma estructura básicaestructura básica

La función específica de cada membrana depende mayoritariamente La función específica de cada membrana depende mayoritariamente de las proteínas presentes en ella de las proteínas presentes en ella

Los distintos lípidos y proteínas de membrana pueden asociarse con Los distintos lípidos y proteínas de membrana pueden asociarse con carbohidratos específicos originando glicolípidos y glicoproteínascarbohidratos específicos originando glicolípidos y glicoproteínas

Todos estos componentes pueden variar no solo al comparar Todos estos componentes pueden variar no solo al comparar diferentes membranas sino también al comparar distintos sitios de diferentes membranas sino también al comparar distintos sitios de una misma membrana. una misma membrana.


Glucocalix, formado por numerosas cadenas de oligosacáridos que se proyectan al exterior de la M.P. Es muy prominente en algunas células como las epiteliales que recubren el tubo digestivo de mamíferos


FUNCIONES

• Protección mecánica

• Barrera de difusión

• Interacción con factores reguladores que actúan sobre la superficie celular

• Reconocimiento celular

• Actividad enzimática (digestión terminal en intestino: disacaridasas y peptidasas)


UNIONES INTERCELULARES : En los tejidos como el Epitelial, cuyas células están estrechamente unidas, hay proteínas de membrana que

originan complejas estructuras de adhesión y comunicación intercelular


Desmosoma (unión adherente)

Ejemplos de proteínas que participan en las llamadas uniones estrechas y adherentes

Superficie libre del tejido epitelial (no adherido a ningún otro tejido)

Uniones de comunicación

Membrana basal

Uniones entre células animales


Comunicación intercelular y reconocimientoComunicación intercelular y reconocimiento•La molécula señal actúa como “ligando” que se fija a un sitio del receptor

•La unión genera un cambio conformacional del receptor, lo que inicia una secuencia de reacciones generadora de una respuesta celular específica

•Las proteínas receptoras tienen alta especificidad de unión a ligando y de efector

•Las moléculas señal operan a través de distancias diversas en los animales

Reconocimiento y comunicación intercelular


Comunicación Intercelular

RECEPTOR DE ACETILCOLINA


¿CÓMO ENTRAN Y SALEN SUSTANCIAS DE LAS CÉLULAS?

Permeabilidad de una bicapa lipídica tipo mostrando que clase de moléculas pueden atravesarla libremente y cuales no


DIFUSIÓN


Membrana semipermeable y OsmosisMembrana semipermeable y Osmosis

PROF. M. Sc. CLAUDIO PALMAPROF. M. Sc. CLAUDIO PALMAFig. 5-12, p. 117

Presión aplicada al pistón para resistirel movimiento ascendente

Moleculas deagua

Membranasemipermeable

Agua pura

Moléculas de soluto

Agua consoluto

clase 04 membrana, comunicación y transporte

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