tema 4 membranas 2015

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Espesor: 6-10 nm

PresentanPresentanPresentanPresentan permeabilidadpermeabilidadpermeabilidadpermeabilidad selectivaselectivaselectivaselectiva asegurandoasegurandoasegurandoasegurando lalalala homeostasishomeostasishomeostasishomeostasis celularcelularcelularcelular

PoseenPoseenPoseenPoseen receptoresreceptoresreceptoresreceptores dededede membranamembranamembranamembrana (hormonas(hormonas(hormonas(hormonas yyyy neurotrasmisores)neurotrasmisores)neurotrasmisores)neurotrasmisores)

IntervienenIntervienenIntervienenIntervienen enenenen procesosprocesosprocesosprocesos dededede conversinconversinconversinconversin dededede energaenergaenergaenerga (cadena(cadena(cadena(cadena respiratoriarespiratoriarespiratoriarespiratoriayyyy fosforilacinfosforilacinfosforilacinfosforilacin oxidativa)oxidativa)oxidativa)oxidativa)

AlgunasAlgunasAlgunasAlgunas protenasprotenasprotenasprotenas dededede membranamembranamembranamembrana poseenposeenposeenposeen actividadactividadactividadactividad enzimticaenzimticaenzimticaenzimtica

AlgunosAlgunosAlgunosAlgunos componentescomponentescomponentescomponentes superficialessuperficialessuperficialessuperficiales actanactanactanactan comocomocomocomo sealessealessealesseales dedededereconocimientoreconocimientoreconocimientoreconocimiento entreentreentreentre clulasclulasclulasclulas....

bioquimicaTypewritten Text

bioquimicaTypewritten TextBIOQUIMICA GENERAL Y BUCAL - 2015 -

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1) Indique en un cuadro los compuestos que integran TODAS las membranas biolgicas

LPIDOS

PROTENAS

HIDRATOS deCARBONO

2) Identifique en el esquema los compuestos mencionados en el cuadro anterior

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estructura laminar que separan compartimientos de diferente composicin

Lpidos y protenas proporciones variables

HC unidos a lpidos y protenas

3) En los aos 1930-1940 la estructura de las membranas fue explicada por Danielli y Davison. Recin en 1972 se cambi por el modelo de mosaico fludo. Cmo cambi la concepcin de la membrana de un modelo al otro

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LPIDOS

FosfolpidosFosfoglicridosEsfingolpidos

Glicolpidos CerebrsidosGanglisidos

Colesterol

PROTENAS Asociadas a lpidos a glcidos

HIDRATOS deCARBONO


Glicoprotenas

HIDROFBICAS ANFIPTICAS HIDROFLICASDiglicridos Monoacilglicridos Ninguno Triglicridos Fosfoglicridos Terpenos EsfingolpidosEsteroides Glicolpidos

Colesterol * cidos fosfatdicos

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4) Teniendo en cuenta su carcter anfiptico Cul ser la forma en que se organizan los lpidos en la membrana celular y por qu?

Bicapa micela? Bicapa micela?

X

TODOS los lTODOS los lTODOS los lTODOS los lpidos de membrana ANFIPpidos de membrana ANFIPpidos de membrana ANFIPpidos de membrana ANFIPTICOSTICOSTICOSTICOS

Excepto elCOLESTEROL

FL y GL: 2 cadenas de AGFL y GL: 2 cadenas de AGFL y GL: 2 cadenas de AGFL y GL: 2 cadenas de AG

Muy voluminososMuy voluminososMuy voluminososMuy voluminosos

Ms favorable:Ms favorable:Ms favorable:Ms favorable:

BICAPA LIPDICABICAPA LIPDICABICAPA LIPDICABICAPA LIPDICA

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Interacciones Interacciones Interacciones Interacciones

hidrofbicas entre las hidrofbicas entre las hidrofbicas entre las hidrofbicas entre las

colas de los AGcolas de los AGcolas de los AGcolas de los AG

F de Van der Waals F de Van der Waals F de Van der Waals F de Van der Waals

entre cadenas entre cadenas entre cadenas entre cadenas

hidrocarbonadashidrocarbonadashidrocarbonadashidrocarbonadas

Interacciones Interacciones Interacciones Interacciones

electrostticas y electrostticas y electrostticas y electrostticas y

puentes de H entre puentes de H entre puentes de H entre puentes de H entre

grupos polares y el grupos polares y el grupos polares y el grupos polares y el

agua del medioagua del medioagua del medioagua del medio

Citoplasma

Lquido extracelular

Membrana Membrana plasmplasmticatica

5) Qu tipos de fuerzas mantiene esta BICAPA lipdica?

OTRAS CARACTERSTICAS:OTRAS CARACTERSTICAS:OTRAS CARACTERSTICAS:OTRAS CARACTERSTICAS:

ASIMETRAASIMETRAASIMETRAASIMETRACaras externa e interna diferente composicinCaras externa e interna diferente composicinCaras externa e interna diferente composicinCaras externa e interna diferente composicin

FLUIDEZFLUIDEZFLUIDEZFLUIDEZa > proporcin de AG no saturados > Fluidez

Colesterol como regulador de la fluidez

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FLUIDEZ FLUIDEZ FLUIDEZ FLUIDEZ las membranas no son rgidaslas membranas no son rgidaslas membranas no son rgidaslas membranas no son rgidas

Rpido, lpidos y protenas

Muy lento, restringido a

lpidos

LPIDOS



Colesterol

PROTENAS Transmembrana o perifricas Asociadas a lpidos a glcidos

HIDRATOS deCARBONO


Glicoprotenas

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LPIDOS



Colesterol

PROTENAS Transmembrana o perifricas Asociadas a lpidos a glcidos

HIDRATOS deCARBONO


Glicoprotenas

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Contenido de HC: 2 10% Unin covalente a lpidos o protenas SLO EN LA CARA EXTERNA

6) Enumere las funciones principales de los componentes de membrana

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7) Una de las caractersticas ms notables de las membranas es su SEMIPERMEABILIDADqu significa y a qu se debe esta caracterstica?

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8) Pero de qu depende que algunas sustancias atraviesen las membranas lipdicas y otras no?:

molculas polares

baja solubilidad en lpidos de membrana

difusin lenta

molculas no polares

Muy solubles en lpidos de membrana

Fcil y rpida difusin

BICAPA LIPDICARESPONSABLE DE LA SELECTIVIDAD DE LA MEMBRANA

segn la polaridad del soluto

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9) A qu se llama DIFUSIN y cules son las caractersticas principales. Complete en el siguiente esquema la evolucin del sistema en funcin del tiempo:

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DIFUSIN DIFUSIN DIFUSIN DIFUSIN

movimiento al movimiento al movimiento al movimiento al azarazarazarazar

distribucin uniforme en el volumen disponible

molmolmolmolculas de un lculas de un lculas de un lculas de un lquido o gas quido o gas quido o gas quido o gas en solucien solucien solucien solucin n n n

se alcanza una concentracin uniforme

10) Complete el movimiento de partculas en cada caso indicando el sentido del movimiento de las mismas y responda:

a) De qu depende la magnitud del flujob) Cul es el flujo neto en cada casoc) Cul ser el sentido de migracin cuando se alcance el

equilibrio del sistema

DIFUSIN A TRAVS DE UNA MEMBRANA DIFUSIN A TRAVS DE UNA MEMBRANA DIFUSIN A TRAVS DE UNA MEMBRANA DIFUSIN A TRAVS DE UNA MEMBRANA PERMEABLE AL SOLUTOPERMEABLE AL SOLUTOPERMEABLE AL SOLUTOPERMEABLE AL SOLUTO

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Las molculas de un lquido o gas en solucin Las molculas de un lquido o gas en solucin Las molculas de un lquido o gas en solucin Las molculas de un lquido o gas en solucin

se distribuyen uniformemente en el volumen disponible se distribuyen uniformemente en el volumen disponible se distribuyen uniformemente en el volumen disponible se distribuyen uniformemente en el volumen disponible

Molculas de soluto Membrana semipermeable

AGUA

Difusin neta Difusin neta equilibrio

La magnitud de flujo La magnitud de flujo La magnitud de flujo La magnitud de flujo depender de la depender de la depender de la depender de la

concentracin de la concentracin de la concentracin de la concentracin de la sustancia en el sustancia en el sustancia en el sustancia en el

compartimiento 1compartimiento 1compartimiento 1compartimiento 1

El FLUJO NETO de la El FLUJO NETO de la El FLUJO NETO de la El FLUJO NETO de la sustancia entre los sustancia entre los sustancia entre los sustancia entre los

compartimientos ser la compartimientos ser la compartimientos ser la compartimientos ser la diferencia entre los flujos diferencia entre los flujos diferencia entre los flujos diferencia entre los flujos

de 1 a 2 y de 2 a 1de 1 a 2 y de 2 a 1de 1 a 2 y de 2 a 1de 1 a 2 y de 2 a 1

Las concentraciones Las concentraciones Las concentraciones Las concentraciones se igualan a ambos se igualan a ambos se igualan a ambos se igualan a ambos lados de la memb.lados de la memb.lados de la memb.lados de la memb.

EL FLUJO NETO = 0 EL FLUJO NETO = 0 EL FLUJO NETO = 0 EL FLUJO NETO = 0 EL FLUJO NETO = 0 EL FLUJO NETO = 0 EL FLUJO NETO = 0 EL FLUJO NETO = 0 pero hay movimiento pero hay movimiento pero hay movimiento pero hay movimiento pero hay movimiento pero hay movimiento pero hay movimiento pero hay movimiento

de molculasde molculasde molculasde molculasde molculasde molculasde molculasde molculas

11) Despus de escuchar el video, responda: a) Las membranas plasmticas son permeables, impermeables o

semipermeables a las siguientes molculas? Las impermeables nunca atraviesan las membranas?

b) Indique mediante qu mecanismo de los expuestos lo hace cada una.

gases CO2 N2 O2

Pequeas molculas polares sin carga

EtanolUreaAgua

Grandes molculas polares sin carga

GlucosaFructosa

iones K+, Mg++, Ca++, Cl-, HCO3-, HPO4-2

Molculas polares con carga

Aminocidos, ATP, glucosa 6P, cidos nucleicos

Molculas no polares Colesterol, cidos grasos, hormonas esteroideas

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N2

No pasan por difusin simplePasan por

difusin simple

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12) Indique: a) La naturaleza qumica de cada una de las sustancias que atraviesan la

membrana plasmtica.b) El tipo de mecanismo involucrado, justifique su afirmacin y

descrbalo.

molculas polaresmolculas polaresmolculas polaresmolculas polares

insolubles en lpidosinsolubles en lpidosinsolubles en lpidosinsolubles en lpidos

iones, glucosa, AAiones, glucosa, AAiones, glucosa, AAiones, glucosa, AA

Difusin simple

Transporte mediado

DifusiDifusiDifusiDifusin simplen simplen simplen simple

DifusiDifusiDifusiDifusin facilitada n facilitada n facilitada n facilitada mediadamediadamediadamediada

molculas no polaresmolculas no polaresmolculas no polaresmolculas no polares

solubles en lpidossolubles en lpidossolubles en lpidossolubles en lpidos

OOOO2222, CO, CO, CO, CO2222, esteroides, esteroides, esteroides, esteroides

AMBOS a favor de AMBOS a favor de gradiente de concentracingradiente de concentracin

NO NECESITAN ENERGA

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13) Si compara los mecanismos de DIFUSIN SIMPLE y DIFUSIN FACILITADA:

a) cul de ellos esperara que fuese el de mayor velocidad a altas concentraciones de sustrato?

b) Indique cul de las curvas siguientes corresponde a cada uno y por qu

14) Ambos esquemas corresponden a un mecanismo de DIFUSIN FACILITADA, responda:

a) De qu tipo de mecanismo facilitador se trata en cada casob) Establezca diferencias y similitudes entre ambos.c) Qu tipo de molculas atraviesan la membrana plasmtica por estos mecanismos.

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Las molculas o iones Las molculas o iones Las molculas o iones Las molculas o iones transportados no se unen a transportados no se unen a transportados no se unen a transportados no se unen a las protenas canaleslas protenas canaleslas protenas canaleslas protenas canales

No experimentan No experimentan No experimentan No experimentan fenmenos de saturacin fenmenos de saturacin fenmenos de saturacin fenmenos de saturacin ni cambios en su ni cambios en su ni cambios en su ni cambios en su estructura qumicaestructura qumicaestructura qumicaestructura qumica

Especificidad segn el Especificidad segn el Especificidad segn el Especificidad segn el tamao y la carga de la tamao y la carga de la tamao y la carga de la tamao y la carga de la sustancia (diferencia con sustancia (diferencia con sustancia (diferencia con sustancia (diferencia con los poros)los poros)los poros)los poros)

permiten el pasaje en permiten el pasaje en permiten el pasaje en permiten el pasaje en ambas direcciones ambas direcciones ambas direcciones ambas direcciones

CANALES DE CANALES DE CANALES DE CANALES DE

MEMBRANAMEMBRANAMEMBRANAMEMBRANA

TRANSPORTADORES TRANSPORTADORES TRANSPORTADORES TRANSPORTADORES

DE MEMBRANADE MEMBRANADE MEMBRANADE MEMBRANA

La molcula o in se La molcula o in se La molcula o in se La molcula o in se une al transportador une al transportador une al transportador une al transportador

se saturan y pueden se saturan y pueden se saturan y pueden se saturan y pueden ser inhibidos . No sufren ser inhibidos . No sufren ser inhibidos . No sufren ser inhibidos . No sufren cambios durante su cambios durante su cambios durante su cambios durante su actividadactividadactividadactividad

Tienen especificidad Tienen especificidad Tienen especificidad Tienen especificidad por el sustratopor el sustratopor el sustratopor el sustrato

Pueden movilizar Pueden movilizar Pueden movilizar Pueden movilizar sustancias sustancias sustancias sustancias tanto a favor tanto a favor tanto a favor tanto a favor del cdel cdel cdel c (transporte (transporte (transporte (transporte pasivo) pasivo) pasivo) pasivo) como en contracomo en contracomo en contracomo en contra(transporte activo) (transporte activo) (transporte activo) (transporte activo)

Son protenas integrales Son protenas integrales Son protenas integrales Son protenas integrales

fuerza impulsora = fuerza impulsora = fuerza impulsora = fuerza impulsora = c c c c

Transporte pasivo

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PASIVO MEDIADO ACTIVO MEDIADO1.1.-- Es saturable 1. ??????1. ??????

2. ??????2. ?????? 2.2.-- Especfico para el soluto transportado

3.3.-- Puede ser inhibido 3. ??????3. ??????

4. Movimiento del soluto respecto del c ??????

4. Movimiento del soluto respecto del c ??????

5.- requerimiento energtico? 5. requerimiento energtico?

13) Complete el siguiente cuadro acerca de las similitudes y diferencias entre TRANSPORTES MEDIADOS PASIVO y ACTIVO

PASIVO MEDIADO ACTIVO MEDIADO1.1.-- Es saturable 1.1.-- Es saturable

2.2.-- Especfico para el soluto transportado

2.2.-- Especfico para el soluto transportado

3.3.-- Puede ser inhibido 3.3.-- Puede ser inhibido

4.- El soluto se mueve a favor del gradiente de concentracin

4.- El soluto se mueve en contra del gradiente de concentracin

5.- No es dependiente de energa (Transporte pasivo)

5.- Requiere aporte de energa (Transporte activo)

TRANSPORTE MEDIADO Y ENERGATRANSPORTE MEDIADO Y ENERGATRANSPORTE MEDIADO Y ENERGATRANSPORTE MEDIADO Y ENERGA

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b)b)b)b) UniporteUniporteUniporteUniporte:::: transporte de un nico soluto en una determinada transporte de un nico soluto en una determinada transporte de un nico soluto en una determinada transporte de un nico soluto en una determinada direccin direccin direccin direccin

c)c)c)c) Simporte: Simporte: Simporte: Simporte: dos solutos diferentes se transportan dos solutos diferentes se transportan dos solutos diferentes se transportan dos solutos diferentes se transportan simultneamente en la misma direccin simultneamente en la misma direccin simultneamente en la misma direccin simultneamente en la misma direccin

a)a)a)a) Antiporte: Antiporte: Antiporte: Antiporte: dos solutos diferentes se transportan simultnemente dos solutos diferentes se transportan simultnemente dos solutos diferentes se transportan simultnemente dos solutos diferentes se transportan simultnemente en direcciones opuestasen direcciones opuestasen direcciones opuestasen direcciones opuestas

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TRANSPORTESTRANSPORTESTRANSPORTESTRANSPORTES PRIMARIOSPRIMARIOSPRIMARIOSPRIMARIOS::::

Fuerza impulsora: energa liberada por hidrlisis de ATP Fuerza impulsora: energa liberada por hidrlisis de ATP Fuerza impulsora: energa liberada por hidrlisis de ATP Fuerza impulsora: energa liberada por hidrlisis de ATP

Ej: bomba NaEj: bomba NaEj: bomba NaEj: bomba Na++++ ---- KKKK+ + + + ---- ATPasa y CaATPasa y CaATPasa y CaATPasa y Ca++++++++ ---- ATPasaATPasaATPasaATPasa

Y ORIGEN DE LA ENERGAY ORIGEN DE LA ENERGAY ORIGEN DE LA ENERGAY ORIGEN DE LA ENERGA

TRANSPORTESTRANSPORTESTRANSPORTESTRANSPORTES SECUNDARIOSSECUNDARIOSSECUNDARIOSSECUNDARIOS::::

FuerzaFuerzaFuerzaFuerza impulsoraimpulsoraimpulsoraimpulsora:::: diferenciadiferenciadiferenciadiferencia dededede potencialpotencialpotencialpotencial electroqumicoelectroqumicoelectroqumicoelectroqumicocreadacreadacreadacreada porporporpor elelelel funcionamientofuncionamientofuncionamientofuncionamiento dededede unununun sistemasistemasistemasistema dededede transportetransportetransportetransporteactivoactivoactivoactivo primarioprimarioprimarioprimario

Ej: la absorcin intestinal de glucosa y aminocidos: Ej: la absorcin intestinal de glucosa y aminocidos: Ej: la absorcin intestinal de glucosa y aminocidos: Ej: la absorcin intestinal de glucosa y aminocidos: transporte activo secundario Natransporte activo secundario Natransporte activo secundario Natransporte activo secundario Na++++ dependientedependientedependientedependiente

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Na+Na+Na+

KK++KK++

ATP ADP+Pi

KK++

NaNa++

K+ 150 mM

K+ 4 mM

Na+ 140 mM

Na+ 15 mM

AntiporteAntiporte NaNa++-- KK++

que usa la E de la que usa la E de la

hidrlisis de ATPhidrlisis de ATP

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PRIMARIOSPRIMARIOSPRIMARIOSPRIMARIOS::::

energa liberada por energa liberada por energa liberada por energa liberada por energa liberada por energa liberada por energa liberada por energa liberada por hidrlisis de ATPhidrlisis de ATPhidrlisis de ATPhidrlisis de ATPhidrlisis de ATPhidrlisis de ATPhidrlisis de ATPhidrlisis de ATP

SECUNDARIOSSECUNDARIOSSECUNDARIOSSECUNDARIOS::::

diferenciadiferenciadiferenciadiferenciadiferenciadiferenciadiferenciadiferencia dededededededede potencialpotencialpotencialpotencialpotencialpotencialpotencialpotencialelectroqumicoelectroqumicoelectroqumicoelectroqumicoelectroqumicoelectroqumicoelectroqumicoelectroqumico creadacreadacreadacreadacreadacreadacreadacreada porporporporporporporpor elelelelelelelelfuncionamientofuncionamientofuncionamientofuncionamientofuncionamientofuncionamientofuncionamientofuncionamiento dededededededede ununununununununsistemasistemasistemasistemasistemasistemasistemasistema dededededededede transportetransportetransportetransportetransportetransportetransportetransporte activoactivoactivoactivoactivoactivoactivoactivoprimarioprimarioprimarioprimarioprimarioprimarioprimarioprimario

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Difusin SimpleDifusin SimpleDifusin SimpleDifusin Simple

Difusin FacilitadaDifusin FacilitadaDifusin FacilitadaDifusin Facilitada Mediada por canalMediada por canalMediada por canalMediada por canal

Mediada por transportadorMediada por transportadorMediada por transportadorMediada por transportador

Mediada por traslocadoresMediada por traslocadoresMediada por traslocadoresMediada por traslocadores

Mediada por Mediada por Mediada por Mediada por

transportadortransportadortransportadortransportador

(a favor de c)

(en contra de c)

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