Membrana de Transporte introduccion bioquimica UNIVERSIDAD DEL ZULIA (VENEZUELA)

1. Bienvenidos al curso de Bioquímica I
Prof. Alfonso R. Bravo H.

2. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Unidad I:
Introducción a la Bioquímica. Organización
de la materia viva. Topoquímica.
Introducción al metabolismo intermediario.
Objetivos Específicos:
• Definir y conocer el desarrollo y alcance
de la Bioquímica y su relación con otras
Disciplinas del área de la salud.
• Estudiar la organización de la materia viva.
• Analizar la topoquímica celular.
• Conocer los conceptos básicos sobre metabolismo intermediario.

3. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Introducción a la Bioquímica
¿ Qué es la BIOQUÍMICA ?
“El estudio de las sustancias presentes en los organismos
vivos y de las reacciones químicas en las que se basan los
procesos vitales”.
Es la ciencia que estudia la química de los seres vivos. Describe la
estructura, organización y función de la materia viva en términos
moleculares.
El objetivo último de la Bioquímica es
determinar cómo interactúan entre sí los
conjuntos de moléculas inertes que constituyen
los organismos vivos a fin de mantener y
perpetuar el estado vital de estos.

4. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Introducción a la Bioquímica
Ramas de la BIOQUÍMICA:
Son aquellas donde se recogen y estudian los conceptos básicos.
Podemos citar:
• Bioquímica estructural.
• Bioquímica metabólica.
• Enzimología.
• Bioenergética.
• Bioquímica de la información genética o Biología molecular.

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Introducción a la Bioquímica
Disciplinas derivadas de la BIOQUÍMICA:
Tienen gran importancia en la mayor calidad de vida actual y en las
acciones relacionadas con la preocupación por la conservación
ambiental.
• Neuroquímica
• Fotobioquímica
• Bioquímica clínica
• Inmunoquímica
• Tecnología enzimática
• Bioquímica de alimentos.
• Bioquímica Vegetal.
• Bioquímica ambiental.
• Ingeniería genética.
• Biotecnología.

6. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Introducción a la Bioquímica
Aportes de otras disciplinas a la BIOQUÍMICA:

7. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Introducción a la Bioquímica

8. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Introducción a la Bioquímica
Métodos de estudios en BIOQUÍMICA:
Son los procedimientos experimentales más utilizados para separar,
purificar, identificar y cuantificar sustancias celulares.
• Homogenización.
• Centrifugación.
• Métodos Bioquímicos de purificación.
•Técnicas de detección.
• Marcaje isotópico en Sistemas Biológicos.
• Electroforesis.

9. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Introducción a la Bioquímica
Métodos de estudios en BIOQUÍMICA:
• Homogenización.
Tejido intacto
Componentes
celulares disgregados

10. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Introducción a la Bioquímica
Métodos de estudios en BIOQUÍMICA:
• Centrifugación.

11. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Introducción a la Bioquímica
Métodos de estudios en BIOQUÍMICA:
• Marcaje Isotópico.

12. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Organización de la materia viva

13. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Organización de la materia viva

14. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Organización de la materia viva
Resumen sobre Características de la Materia Viva:
Elevada
Organización
Dependencia
Ambiental
Capacidad de
Autorreplicación
Dinamismo
Metabólico
Movimiento

15. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Organización de la materia viva
Niveles de organización:
(Bioelementos)
(Biomoléculas)

16. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Organización de la materia viva

17. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Los BIOELEMENTOS:
Son los elementos químicos que constituyen los seres vivos.
~ 95%
Organización de la materia viva
< 0,1%~ 4,5%

18. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Organización de la materia viva

19. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Organización de la materia viva
Bioelementos del cuerpo humano:

20. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Bioelementos del cuerpo humano:
Organización de la materia viva

21. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Papel de los BIOELEMENTOS PRIMARIOS:
Organización de la materia viva
Las combinaciones del carbono con otros elementos forman los
Grupos Funcionales.

22. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Papel de los BIOELEMENTOS SECUNDARIOS:
Organización de la materia viva
Tienen diferentes funciones.

23. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Papel de los OLIGOELEMENTOS:
Organización de la materia viva
Tienen diferentes funciones.

24. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Organización de la materia viva
Resumen del papel de los BIOELEMENTOS:
• Plásticas o estructurales: Ca, P
• Catalíticas: Zn, Cu
• Osmóticas: Na, K
• Reguladoras equilibrio ácido-base: H H+
OH-
Cu2+

25. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Organización de la materia viva
Las BIOMOLÉCULAS:

26. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Organización de la materia viva
Las BIOMOLÉCULAS:
ORGÁNICAS

27. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Topoquímica
Estudia la composición, ubicación y funciones de las diferentes
biomóleculas en la célula.
La TOPOQUÍMICA CELULAR:

28. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Topoquímica
La TOPOQUÍMICA CELULAR:

29. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Topoquímica
La TOPOQUÍMICA CELULAR:
1.- Nucleolo. 2.- Núcleo celular. 3.- Ribosoma. 4.- Vesículas. 5.- Retículo
endoplasmático rugoso. 6.- Aparato de Golgi. 7.- Membrana plasmática. 8.- Retículo
endoplasmático liso. 9.- Mitocondria. 10.- Vacuola. 11.- Citoplasma. 12.- Lisosoma.
13.- Centriolo.

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Topoquímica
La MEMBRANA PLASMÁTICA:
La membrana plasmática o citoplasmática es una estructura laminar que
engloba a las células, define sus límites y contribuye a mantener el equilibrio
entre el interior y el exterior de éstas. Se asemeja a las membranas que
delimitan los orgánulos de células eucariotas (membranas subcelulares).
Lípidos Proteínas
Lípidos Proteínas
Bicapa lipídica

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Topoquímica
Características de la MEMBRANA PLASMÁTICA:
• Esta compuesta por una lamina que sirve de “contenedor” para el citosol y los distintos
compartimentos internos de la célula.
• Está formada principalmente por lípidos y
proteínas, pero también hay carbohidratos.
• La principal característica de esta barrera es su
PERMEABILIDAD SELECTIVA, lo cual le permite
“seleccionar” las moléculas que entran y salen
de la célula.
• Tiene un grosor aproximado de 75 Å.
• No es visible al microscopio óptico pero sí al
microscopio electrónico.

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Topoquímica
Composición de la MEMBRANA PLASMÁTICA:
Posee una composición química de 52% de proteínas, 40% de lípidos y 8% de
azúcares.
La composición varía entre
células dependiendo de la
función o del tejido en la que
se encuentren.
Ej: Vainas de mielina (más lípidos),
membrana mitocondrial (más
proteínas), membrana de plaquetas y
células epiteliales (más carbohidratos
o glucocálix)

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Topoquímica
Composición de la MEMBRANA PLASMÁTICA:
Las PROTEÍNAS pueden ser integrales (intrínsecas) o periféricas (extrínsecas).
Proteína integral: es aquella proteína
que se halla embebida en la bicapa
lipídica, atravesándola.
Proteína periférica: es aquella
proteína de membrana que no
atraviesan completamente la bicapa y
se encuentra unida a esta mediante
uniones no covalentes (débiles),.
“Las proteínas intergrales pueden atravesar más de una
vez la bicapa lipídica”.

34. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Topoquímica
Composición de la MEMBRANA PLASMÁTICA:
Las PROTEÍNAS de la membrana tienen diferentes funciones: transportadoras,
conectoras (conectan la membrana con la matriz extracelular o con el interior),
receptoras (encargadas del reconocimiento celular y adhesión) y enzimas.

35. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Topoquímica
Composición de la MEMBRANA PLASMÁTICA:
Los LÍPIDOS es su mayoría (98%) son anfipáticos, es decir que presentan un
extremo hidrófilo (que tiene afinidad e interacciona con el agua) y un extremo
hidrofóbico (que repele el agua).
Tipos de lípidos:
Fosfoglicéridos: fosfatidiletanolamina o
cefalina y la fosfatidilcolina
o lecitina.
Esfingolípidos: esfingomielina, cerebrósidos
y gangliósidos.
Colesterol: no estirificado.
“Las propiedades de barrera de
permeabilidad de la membrana
dependen de la bicapa lipídica”.

36. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Topoquímica
Composición de la MEMBRANA PLASMÁTICA:
Los LÍPIDOS presentan diferentes movimiento en la membranas.
“A mayor cantidad de colesterol, menos permeable y fluida es la membrana”.

37. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Topoquímica
Composición de la MEMBRANA PLASMÁTICA:
Los CARBOHIDRATOS están en la membrana unidos covalentemente a
proteínas (glicoproteínas) o a lípidos (glicolípidos). Pueden ser polisacáridos u
oligosacáridos. Se encuentran en el exterior de la membrana.

38. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Topoquímica
Funciones de la membrana: PERMEABILIDAD
La permeabilidad de las membranas es la facilidad de las moléculas para pasarla
y depende de:
• Solubilidad en los lípidos.
• Tamaño.
• Carga.
También depende de las proteínas de membrana
de tipo:
Canales: algunas proteínas forman canales por
donde pueden pasar sustancias polares o
cargadas eléctricamente que no atraviesan la
capa de fosfolípidos.
Transportadoras: otras proteínas se unen a la
sustancia de un lado de la membrana y la llevan
del otro lado donde la liberan.

39. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Topoquímica
Funciones de la membrana: TRANSPORTE
Los mecanismos que permiten a las sustancias cruzar las membranas
plasmáticas son esenciales para la vida y la comunicación de las células. Para
ello, la célula dispone de dos procesos: transporte Pasivo y transporte Activo.

40. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Topoquímica
Transporte PASIVO:
Es un proceso de difusión de sustancias a través de la membrana. Se produce
siempre a favor de un gradiente de concentración, es decir, de donde hay más
concentración hacia el medio donde hay menos concentración.
Mayor
concentración
de soluto
Menor
concentración
de soluto
Puede ser:
1. Difusión Simple a través
de la bicapa lipídica.
2. Difusión Simple a través
de una proteína de canal.
3. Difusión Facilitada por
proteínas transportadoras
o permeasas.
proteínas

41. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Topoquímica
Tipos de DIFUSIÓN FACILITADA:
Según la dirección del transporte puede ser:
Uniporte: una molécula, una dirección.
Simporte: dos moléculas, misma dirección.
Antiporte: dos moléculas, dirección opuesta.

42. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Topoquímica
Diferencias entre DIFUSIÓN SIMPLE y FACILITADA:
(a) Difusión Simple: la velocidad
de transporte siempre es
directamente proporcional a la
concentración de la molécula
transportada.
(b) Difusión Facilitada: A elevadas
concentraciones de la molécula
transportada, la proteína
transportadora se satura y la
velocidad de difusión alcanza el
máximo nivel, permaneciendo
constante.
(a)
(b)

43. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Topoquímica
Transporte ACTIVO:
En este proceso también actúan proteínas de membrana, pero éstas requieren
energía, en forma de ATP, para transportar las moléculas al otro lado de la
membrana en contra de un gradiente de concentración.
Son ejemplos de transporte activo la
bomba de Na/K, y la bomba de Ca.
Exterior
Interior

44. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Topoquímica
Funciones de la membrana: TRANSPORTE

45. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Introducción al metabolismo intermediario
Concepto de METABOLISMO:
El metabolismo es el conjunto de reacciones y procesos físico-
químicos que ocurren en una célula.
Fases:
• Catabolismo
• Anabolismo
“Un metabolito es cualquier
molécula utilizada o producida
durante el metabolismo”.

46. Prof. Alfonso R. Bravo Henríquez. 2008.
Introducción al metabolismo intermediario
Concepto de RUTA METABÓLICA:
En bioquímica, una ruta metabólica o vía metabólica es una sucesión de
reacciones químicas que conducen de un sustrato inicial a uno o varios
productos finales, a través de una serie de metabolitos intermediarios.
A → B → C → D → E
A es el sustrato inicial, E es el producto final, y B, C, D son los metabolitos
intermediarios de la ruta metabólica.