Objetivo:

Describir composición y arquitectura de

las membranas biológicas

Resultado de aprendizaje:

Explicar la dinámica de las membranas

biologicas y su implicación funcional.

INTRODUCCION

La mayoría de las propiedades que se

atribuyen a los seres vivos, dependen

directa o indirectamente de las

membranas biológicas

Las membranas contienen moléculas

de lípidos y proteínas que participan en

los procesos bioquímicos

MEMBRANAS BIOLOGICAS

Características generales de las membranas biológicas

Funcionan como barreras biologicas

Funcion depende de su Composición: Lípidos, proteínas, carbohidratos.

Funciones básicas:

Permite y favorece la entrada de nutrientes.

Permite y favorece salida de productos de desecho

mantenimiento de la Homeostasis equilibrando el medio intra y extracelular

MODELO DE MOSAICO FLUIDO

El modelo de mosaico fluido fue sugerido por primera vez por Singer y Nicholson en 1972. Estos autores propusieron que las membranas biológicas están formadas por una bicapa de fosfolipidos con proteínas incluidas en ella.

CARACTERISTICAS IMPORTANTES DE LAS

MEMBRANAS BIOLOGICAS

1.Fluidez de la membrana: describe la

resistencia de los componentes de la

membrana al movimiento

o La temperatura

o La saturación de las cadenas de ácidos

grasos

o El contenido de colesterol

Permeable

Semi- permeable

Impermeable

2.Permeabilidad Selectiva:

Hay sustancias que pueden pasar de un

lado al otro de las membranas y otras no.

3.Capacidad de rehacerse :

Cuando una bicapa lipídica se rompe,

rápidamente vuelve a construirse.

4.Asimetría:

las membranas son diferentes exteriormente

que interiormente

En la membrana plasmática existen

cuatro fosfolipidos importantes:

Fosfatidiletanolamina

Fosfatidilserina

Fosfatidilcolina

Esfingomielina

Las moléculas de fosfolipidos forman

una bicapa estable en solución acuosa

debido a:

Las propiedades hidrofilicas de los

fosfatos ubicados en el exterior de la

bicapa.

La acción hidrófoba de los ácidos

grasos del interior de la doble capa.

Extremo hidrofóbico (cola) hacia el

interior de la membrana

Extremo hidrofílico (cabeza)hacia el

exterior de la membrana

Carácter anfipático (doble

comportamiento)

Composición Lipidica

FosfolípidosFosfoacilgliceroles : glicerol + 2Ac graso + HPO4

-2

Esfingomielinas : esfingosina + Ac graso + colina

+ HPO4-2

Esfingolípidos Cerebrósidos : esfingosina + Ac graso + azúcar

Gangliósidos : esfingosina + Ac graso + 2-6 azúcaresGlicolípidos

ColesterolEsteroides

Existen dos tipos de proteínas de

membrana:

o Las Proteínas Periféricas

o Las Proteínas integrales

Funciones de las proteínas

integrales

Adhesión Celular

Bombas

Transportadores

Canales Iónicos

Receptores

Enzimas

Glucocaliz

Es un recubrimiento externo de hidratos

de carbono conocido como glucocaliz, y

este es de gran importancia en las

funciones de reconocimiento celular y

de inmunología.

Transporte a través de la membrana

TRANSPORTE PASIVO

Difusión simple o pasiva o directa

Difusión facilitada

Difusión por filtración / Ósmosis

TRANSPORTE ACTIVO O ESPECIAL

Transporte activo primario o uniporte

Transporte activo secundario:

cotransporte o simporte

contratransporte o antiporte

ENDOCITOSIS

Pinocitosis

Fagocitosis

EXOCITOSIS

TIPOS DE TRANSPORTE

ATP

Difusión

simple o pasivaDifusión

facilitada

Transporte

activo

Transporte pasivo

TRANSPORTE PASIVO:

No hay gasto de energía (ATP)

A través de membrana semipermeable

A favor de gradiente de mayor [ ] a

menor [ ]

A favor de gradiente o potencial eléctrico

cargas = se repelen

cargas se atraen

Difusión simple o pasiva o directa:

Si el transporte de una molécula se produce espontáneamente, sólo bajo la intervención de la energía cinética de la partícula, se denomina difusión pasiva.

Transporte de:○ Agua

○ Moléculas pequeñas sin carga

○ Algunas sustancias lipídicas

○ Proteínas y ácidos nucleídos (membrana nuclear).

Difusión facilitada:

Participación de proteínas de transporte

de membrana.

Fijación específica de sustancia a

proteína de membrana

Transporte de:

Moléculas pequeñas con carga(iones)

Nutrientes (glucosa, aminoácidos)

Este tipo de transporte se caracteriza también por:

Requiere de moléculas transportadoras que están en la membrana.

Se realiza a favor de un gradiente de concentración.

No requiere energía externa.

Está regulado por:

tamaño de las moléculas

carga eléctrica

hidrosolubilidad

interacción química con la membrana

tamaño de los poros

Es utilizado por el metanol, urea, etc

Difusión por filtración / Ósmosis:

Difusión de moléculas del solvente hacia

una región en la que hay mayor [soluto]

a través de una membrana impermeable

para el mismo.

Diferencias de [solutos]

Membrana semipermeable

El soluto es menos difusible que el agua

TRANSPORTE ACTIVO:

Se requiere gasto de energía.

A través de membrana semipermeable

En contra de gradiente de menor [ ] a mayor [ ]

En contra de gradiente o potencial eléctrico

Cargas = se repelen

Cargas se atraen

Requiere de “transportador”

Efecto de la energía (ATP):

Sobre la proteína transportadora:

Cambios en la conformación

Movimiento

Apertura de un conducto

Sobre la sustancia transportada:

Transporte de la sustancia por medio de la proteína

Modificación de la sustancia a ser transportada

MECANISMOS

TRANSPORTE ACTIVO

Uniporte Simporte Antiporte

Transporte SecundarioTransporte Primario

Transporte Activo Primario:

También llamado uniporte ya que cuando una proteína

transporta una sola clase de moléculas a través de una

membrana lo hace por medio de este tipo de transporte

activo primario.

Un ejemplo de transporte activo primario o uniporte es

que utiliza la Bomba Ca2+:

Transporta Ca2+ al exterior

de la célula.

Transporte Activo Secundario:

Se llama también transporte acoplado, pues

intervienen dos o más tipos de partículas en

el transporte de membrana.

Moléculas pueden transportarse:

en misma dirección (cotransporte o

simporte)

en dirección contraria (contratransporte o

antiporte)

Un ejemplo de transporte activo

secundario cotransporte o simporte es

Cotransportador Na+ - glucosa : entra

Na+ en célula a favor potencial

electroquímico entra glucosa en célula

en contra gradiente [ ].

Ejemplos de transporte activo secundario contratransporte o antiporte:

Bomba Na+ K+: Transporta Na+ al exterior de célula y K+ al interior en contra potencial electroquímico.

Intercambiador Na+ - Ca2+ entra Na+ en

célula a favor potencial electroquímico

sale Ca2+ en contra

ENDOCITOSIS

Mecanismo mediante el cual se incorporan a célula partículas y macromoléculas, la membrana celular engloba sustancia forma una invaginación envolvente.

Pinocitosis (líquidos)

Fagocitosis (sólidos)

:

ENDOCITOSIS

EXOCITOSIS

Mecanismo mediante el cual se eliminan

de célula productos provenientes de

digestión y procesos metabólicos

(gránulos / vesículas secretoras).

EXOCITOSIS

Núcleo

R.E.

Complejo de GolgiVacuolas

Se define la ósmosis como la difusión de las moléculas de un solvente hacia el espacio donde hay mayor concentración de soluto al cual la membrana es impermeable.

La fuerza necesaria para detener la ósmosis de un fluido se llama presión osmótica.