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MARCOS 1
I.E.S. JOAQUÍN TURINA
Departamento de Biología y Geología
Tema 9
Envolturas celulares
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2
La célula eucariota
Membrana unitaria
Componentes de la membrana
Funciones de la membrana
Modelo en mosaico fluido
Pared celular
Uniones entre células
Tema 9 Envolturas celulares
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3
• Célula animal y vegetal
- Analogías y diferencias
La célula eucariota
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4
• Composición química
– Proteínas 40-50 %
– Lípidos 40-50 %
– Glúcidos 2-10 %
20 Å 35 Å 20 Å
Membrana unitaria
75 Å: doble capa
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5
Membrana unitaria
o LÍPIDOS: la parte barrera fluida del modelo
o PROTEÍNAS: la parte específica del modelo
o CARBOHIDRATOS: la señal de identidad
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• Lípidos: la parte más fluida
Bicapa lipídica
Ana Molina 6
Membrana unitaria
o Fosfolípidos
o Glucolípidos
o Colesterol
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7
Fosfolípidos y glucolípidos • Función estructural: Aislamiento
• Autoorganización y fluidez: 4 movimientos
Membrana unitaria
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8
Lípidos de la membrana
Colesterol
Rigidez y
estabilidad
Membrana unitaria
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Lípidos y fluidez de membrana • Lo ideal es mantener la membrana fluida
• Los ácidos grasos insaturados bajan el punto de fusión
• La composición de ácidos grasos cambia según la Tª ambiental
• Los esteroles impiden que las colas de los ácidos grasos se
agreguen
• Los esteroles ayudan a mantener la fluidez a Tª bajas
Membrana unitaria
9
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10
Proteínas de la membrana
• Tipos:
• Funciones específicas
globular
alfa -hélice
Funciones:
estructural
transporte/ canales
enzimática
receptoras de señales,
reconocimiento entre células
uniones celulares
uniones con el citoesqueleto y la matriz
extracelular
Membrana unitaria
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11
Proteínas de la membrana
Disposición: 1. Intrínsecas o integrales: transmembrana (1-3) o monocapa (4) 2. Extrínsecas o periféricas: ancladas a lípidos (5-6) o a otras proteínas (7-8)
Membrana unitaria
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Hidratos de carbono
12
Membrana unitaria
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13
En ciertas células: glucocálix
Reconocen y fijan diversas sustancias y/o células
Protegen la superficie celular marcadores
Membrana unitaria
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14
Membrana: modelo en mosaico fluido 1. Lípidos con función estructural y proteínas con funciones específicas
2. Son fluidas: lípidos y proteínas se desplazan en el plano de la bicapa
3. Son asimétricas en la disposición de sus componentes moleculares y de sus cargas
Modelo de Singer-Nicholson (1972)
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15
Funciones
1. Transporte a través de la membrana
1.1 Sin deformación
a. Transporte pasivo
b. Transporte activo
1.2 Con deformación o desplazamiento
a. Endocitosis
b. Exocitosis
2. Comunicación con el exterior
2.1 Recepción de señales
2.2 Generación de señales (químicas/eléctricas)
Además de barrera protectora:
Membrana unitaria
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16
1.1.Transporte a través de membrana
Sin deformación
Membrana unitaria
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Transporte a través de membrana
(Osmosis)
o Transporte pasivo
Difusión simple
Difusión facilitada
Carriers o transportador
Proteínas canal (abierto, con ligando)
o Transporte activo
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Membrana unitaria
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18
Difusión simple
• A través de la bicapa lipídica
• Pasan con más facilidad si:
– Tamaño
– Polaridad
– Carga
Membrana unitaria
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19
Difusión facilitada por las proteínas
A favor de gradiente de concentración
Membrana unitaria
Proteínas canales
Permeasas o transportasas
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Ana Molina 20
Difusión facilitada: permeasas
Membrana unitaria
Son proteínas alostéricas específicas
Funcionan en ambos sentidos
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21
Una permeasa para transportar glucosa
Membrana unitaria
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Difusión facilitada: proteínas canales
Siempre abiertos
Reguladas por ligando o por voltaje
Membrana unitaria
Para iones
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Acuaporina
• Proteína integral de membrana
23
Membrana unitaria
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El éxito de los insectos y las proteínas de membrana
• Mutación de acuaporinas
a gliceroporinas
• El glicerol permite resistir
sequia y congelación
Membrana unitaria
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25
Transporte activo
Ej. Bomba de Na+ - K+ En contra de gradiente
Proteína tipo permeasas
+
-
Membrana unitaria
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26
Bomba Na-K
La célula eucariótica
Membrana unitaria
K+ K+
Na+ Na+
Concentración de Na+ y K+ en la célula.
¿Por qué por cada 3 de Na+ que salen, sólo entran 2 de K+?
-
+
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27
Bomba de Na+-K+
• Propagación de señal nerviosa
• Transporte activo de moléculas
• Mantenimiento del equilibrio
osmótico y del volumen celular
Membrana unitaria
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• http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/transport/caryprot.swf
• http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/transport/channel.swf
• http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/transport/atpase.swf
28
Membrana unitaria
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29
1.1.Transporte a través de membrana
Tipo A través de Gradiente Ej.
moléculas ATP
Difusión pasiva
Difusión facilitada
Transporte activo
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30
1.1.Transporte a través de membrana
Tipo A través de Gradiente Ej. moléculas ATP
Difusión pasiva
Lípidos A favor Gases, lipófilas,
bajo P mol No
Difusión facilitada
Proteínas A favor Moléculas
polares, iones No
Transporte activo
Proteínas En contra Iones Si
Membrana unitaria
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31
Transporte con desplazamiento
• Tipos : – Endocitosis: Fagocitosis, Pinocitosis – Exocitosis – Endocitosis mediada por receptor – Transcitosis
Procesos de endocitosis y
exocitosis :
reciclaje de membrana
Membrana unitaria
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Invaginación
32
Invaginación
Invaginación: pliegue de la membrana Endocitosis: proceso
Membrana unitaria
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Tipos de endocitosis
33
Membrana unitaria
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34
Fagocitosis y pinocitosis
Membrana unitaria
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35
Endocitosis mediada
por receptor
Cavidad revestida
Vesícula revestida
Membrana unitaria
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Formación de vesículas revestidas
Incorporación de Fe, colesterol, etc..
36
Clatrina
Membrana unitaria
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Clatrina en células y …..en edificios
Pabellón de EEUU (Exposición
Universal-1967) Montreal
Membrana unitaria
37
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38
Transcitosis
• Forma de transporte a través del citoplasma de una célula
Ejp. células endoteliales de los vasos sanguíneos
Membrana unitaria
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¿Qué me pueden preguntar?
Especificar qué tipo de transporte, a través de la membrana, tendrán las siguientes moléculas: i) hormonas esteroides y fármacos liposolubles, ii) azúcares y aminoácidos, y iii) grandes moléculas. (3) 39
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Comunicación entre células
40
Verbal: señales
No verbal: contacto
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Comunicación “verbal”
Receptores de señales
Son proteínas transmembrana
- aclopadas a proteínas G
- con apertura de canal iónico
- ligadas a enzimas
Transducción de señales
41
![Page 42: Tema 9 Envolturas celulares](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022032804/623e05e6aee5f36b93132f19/html5/thumbnails/42.jpg)
Algunos ejemplos destacados
42
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Las proteínas G
Proteínas G. Nobel de
Química 2012
Transducción de señales
en la membrana
43
![Page 44: Tema 9 Envolturas celulares](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022032804/623e05e6aee5f36b93132f19/html5/thumbnails/44.jpg)
Comunicación no verbal
44
No verbal: contacto Unión celular
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Uniones celulares
• Uniones estrechas
• Uniones comunicantes
• Uniones adherentes
45
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Uniones estrechas
46
• Son oclusivas o herméticas
Impermeabilizan el tejido, impiden difusión entre células
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Uniones comunicantes
47
• En hendidura o gap: conexión directa
• Canal formado por 6 proteínas
Permiten el paso de sustancias entre células
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Uniones adherentes • De anclaje o desmosomas
48
Anclaje mecánico, conectan elementos del citoesqueleto, resisten esfuerzos
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• J12 2.- Indique si son verdaderas o falsas las siguientes
afirmaciones y explique por qué:
• a) Los receptores de membrana son proteínas transmembrana.
• b) Los glúcidos de la membrana plasmática se localizan en la
cara intracelular.
• c) La clatrina es una proteína que recubre las vesículas formadas
por endocitosis.
• d) La bomba sodio-potasio es un tipo de transporte pasivo.
¿Qué me pueden preguntar?
49
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Ana Molina 50
Pared celular
Envolturas celulares
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Función de la pared
51
Envolturas celulares
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52
Pared celular
• Monera: mureina
• Fungi: quitina
• Vegetales
1. ¿Cuántas capas hay?
2. ¿Cómo están situadas en relación al citoplasma celular?
Envolturas celulares
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53
Pared vegetal
Comunicación
Función : esquelética
La célula eucariota
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54
Pared celular
pectinas
Permite crecimiento vegetal
Origen : vesículas del A. G
red reticular
celulosa
hemicelulosa
pectinas
Envolturas celulares
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Celulosa “el polímero”
• Componente mayoritario de la pared celular
• Permite que la planta crezca erguida
• Es el polímero más abundante del planeta
Envolturas celulares
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Características de la celulosa
56
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Ana Molina 57
Pared vegetal
fibras paralelas
en 3 subcapas
Plasmodesmo Pared secundaria rígida, opcional
Se impregna de
lignina, suberina
Envolturas celulares
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¿Cómo se forma la pared 2º?
La pared 2º se deposita rápido una vez que la célula deja de crecer.
Envolturas celulares
Pulpa, papel, fibra textil,
biofuel…uso industrial
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59
Plasmodesmo
Comunicación
Envolturas celulares
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Comunicación
60
Envolturas celulares
Plasmodesmo
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biblio
• https://www.youtube.com/watch?v=nsklF1w4eok video sencillo de TED sobre membrana
61