membranas biologicas

TEMA 2

Membranas Biológicas

OBJETIVOComprenderás la composición y función de la membrana plasmáticaA través del estudio de la permeabilidad selectiva y tipos de transporte que esta utiliza para pasar solutos de un lado a otro de la célula

Membrana CelularMembrana CelularMembrana CelularMembrana Celular

• Delimita el territorio de la célula y controla su contenido químico

• Representa el límite entre el medio extracelular y el intracelular extracelular y el intracelular

• Es de gran importancia para los organismos, ya que a través de ella se transmiten mensajes que permiten a las células realizar numerosas funciones


funciones

• Compartamentalización

• Barrera selectivamente

permeable

• Interacción

intercelular

• Sitio de actividad

bioquímica

• Transporte de solutos

• Respuesta a señales externas

bioquímica

• Transducción de

Energía


Composición molecular

• Lípidos y proteínas unidos por enlaces no covalentes• Carbohidratos• Proporción depende: célula, organelo y organismo• Aproximadamente los lípidos se encuentran en un 40%, las proteínas en un 50% y los glúcidos en un 10%


estructura• BICAPA DE LÍPIDOS: armazón y barrera para materiales hidrosolubleshidrosolubles• 1972 Singer y Nicolson: ¨Modelo del mosaico fluido¨movimiento de los lípidos (giro y desplazamiento)

lípidos • Anfipáticos• Fosfoglicéridos:

– Glicerol– Ácidos grasos (2)– Fosfato– Alcohol (colina,

etanolamina, serina)etanolamina, serina)

lípidos• Esfingolípidos

– Esfingomielinas– Cerebrósidos – Gangliósidos

• Colesterol (celulas eucariotas)• forman Liposomas• Flexibilidad (fusión y

desdoblamiento)

Movimientos de los lípidos de membrana

• Rotación: la molécula gira en torno a su eje. Es muy frecuente y el responsable en parte de los otros movimientos• Difusión lateral: las moléculas se difunden de manera lateral dentro de la misma capa. Es el movimiento más frecuenteel movimiento más frecuente• Flip-flop: es el movimiento de la molécula lipídica de una monocapa a la otra gracias a unas enzimas llamadas flipasas. Es el movimiento menos frecuente, por ser energéticamente más desfavorable• Flexión: son los movimientos producidos por las colas hidrófobas de los fosfolípidos.

Carbohidratos

• Se situan en la superficie externa de las células eucariotas por lo que contribuyen a la asimetría de la membrana asimetría de la membrana

• Unidos mediante enlaces covalentes a lípidos (glucolípidos) y a proteínas (glucoproteínas Asn, Ser, Tre). Alejados del citosol

Funciones del glucocálix• Protege la superficie de las células de

posibles lesiones

• Confiere viscosidad a las superficies celulares, que permite el deslizamiento de células en movimiento (sanguíneas) celulares, que permite el deslizamiento de células en movimiento (sanguíneas)

• Presenta propiedades inmunitarias, en los glóbulos rojos, representan los antígenos propios de los grupos sanguíneos del sistema sanguíneo ABO

Funciones del glucocálix

• Interviene en los fenómenos de reconocimiento celular, importantes durante el desarrollo embrionario. desarrollo embrionario.

• En los procesos de adhesión entre óvulo y espermatozoide

Carbohidratos de membrana

Proteínas de membrana

Proteínas integrales o intrinsecas

• AnfipáticasAminoácidos apolares � dominios hidrófobos �interior de la bicapa Aminoácidos polares � dominios hidrófilos Aminoácidos polares � dominios hidrófilos � Canales (paso de sustancias hidrosolubles)

• Capacidad para movimiento lateral

Proteínas integrales o intrinsecas

Funcionan como:• Receptores• Conductos• Agentes de transfrencia de e-• Agentes de transfrencia de e-

Proteínas periféricas o extrinsecas

• Unidas a la membrana por débiles enlaces electrostáticos, a grupos polares (lípidos y proteínas)proteínas)

• Apoyo mecánico a la membrana, enzimas, transmisión de señales

• Presentes en las dos caras de la membrana

Proteínas ancladas

• Cara externa, enlace con oligosacárido unido a un fosfoglicérido GFI (fosfolipasa)

• Cara citosólica integradas a la hoja interna de la bicapa de lípidos

Transporte

Transporte

• A ↓ tamaño y ↑ hidrofobicidad( liposolubidad), ↑difusión a través de la bicapa.• Moléculas hidrosolubles y cargadas no pueden atravesar

Permeabilidad Selectiva

cargadas no pueden atravesar la bicapa (la mayoría).• Es necesario un sistema de transporte para las moléculas impermeables a la bicapa: proteínas transportadoras de membrana

Permeabilidad Selectiva

Transporte Pasivo y ActivoTransporte Pasivo y ActivoTransporte Pasivo y ActivoTransporte Pasivo y Activo

Transporte Pasivo

Difusión facilitada

D. SIMPLED. SIMPLED. SIMPLED. SIMPLE

Transporte Pasivo

ÓSMOSISSMOSISSMOSISSMOSIS

D. FACILITADAD. FACILITADAD. FACILITADAD. FACILITADA

Más concentradaMás diluida

Ósmosis

Soluto

Agua

Difusión facilitada

Transportadores

Uniportadores:transportan un solutoa la vez, difusión facilitada.Simportador: transporta el soluto y el soluto cotransportador al mismo tiempo en la misma direccióntiempo en la misma direcciónAntiportador: transporta al soluto y al soluto cotransportador en dirección contraria.

Transporte mediado por Transporte mediado por Transporte mediado por Transporte mediado por vesículasvesículasvesículasvesículas

Endocitosis: La incorporación de materiales del ext erior de la célula por la formación de vesículas en la membr ana plasmática. Las vesículas rodean al material y así puede entrar a la célula.

Exocitosis El proceso en el que una vesícula se fusi ona a la membrana celular y entonces se rompe para libera r su contenido al exterior.

Fagocitosis el tipo de endocitosis en el que una célula o material sólido es rodeadoPinocitosis cuando el fluido externo es rodeado. Ejemplos incluyen el transporte rodeado. Ejemplos incluyen el transporte de insulina y colesterol en células animales.

Señalización intracelular por medio de mensajeros químicos

Mensajeros químicos: son moléculasque actúan como mensajeros entrecélulas. Son secretados por las células enrespuesta a determinado estímuloviajan hasta la célula blanco y se unen areceptores específicos generando unareceptores específicos generando unarespuesta

Mensajeros químicos

Localización

Neurotransmisores Sistema Nervioso

Hormonas Sistema endocrino

Citocinas Sistema inmune

Otros mensajeros químicos incluyen retinoides, eisanoides y factores de crecimiento.

Bibliografía:•Lodish, et al. Biología Celular y molecular. Edit Médica Panamericana, 5a edición, Buenos Aires, Argentina, 2005.•Karp G. “Biología Celular y Molecular”. McGraw-Hill Intermédica. 2011•Bruice, Paula Yurkanis. Organic Chemistry. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2003.•Marks, Allan D. Basic Medical Biochemistry: a Clinical Approach. Segunda Edición, USA Lippincot Williams & Wilkins, 2004.•Charlotte Pratt Ph.D. Essential Biochemistry. USA.John Wiley and Sons Publishing ,2004.

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