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La membrana plasmática está compuesta de una bicapa de fosfolípidos con proteínas incrustadas que le confieren permeabilidad selectiva. Esta estructura permite el transporte de sustancias a través de la membrana por difusión pasiva, transporte activo, endocitosis y exocitosis. Las membranas cumplen funciones vitales como aislar el contenido celular, regular el intercambio de materiales, permitir la comunicación entre células y regular reacciones bioquímicas.

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Dra. Iris Pérez Almeida
DOCENTE
Correo: iperez@ecotec.edu.ec
Mayo 2019
2.1 Nivel celular de organización. Métodos de análisis celular.
2.2 Células procariotas y eucariotas.
2.3 Estructura y función de las membranas. Permeabilidad. Modificación
de las superficies móviles. Superficies móviles en los animales.
2.4 Paredes de la célula vegetal y comunicaciones entre células.
2.5 Sistema endomembranas: estructura y función. Retículo
endoplasmático, Aparato de Golgi. Lisosomas. Peroxisomas y vacuolas
2.6 Plastos, Mitocondrias y Núcleo: Estructura y función
2.7 Citoesqueleto y movimientos móviles
MEMBRANAS CELULARES: COMPOSICIÓN,
ESTRUCTURA Y FUNCIONES.
La membrana plasmática es una estructura que rodea y limita
completamente a la célula y constituye una «barrera» selectiva que
controla el intercambio de sustancias desde el interior celular hacia el
medio exterior circundante, y viceversa.
MEMBRANA PLASMÁTICA
• La membrana plasmática posee la misma estructura en todas las células.
• En cortes ultrafinos aparece como dos bandas oscuras separadas por una
banda clara, con un espesor de 7,5 nm.
• La estructura trilaminar observada en la unidad de membrana se
corresponde con una bicapa lipídica con proteínas embebidas. Los lípidos
se disponen en una bicapa con las zonas hidrófilas (grupos polares) hacia
fuera, mientras que las zonas hidrófobas quedan enfrentadas hacia el
interior.
• Las membranas presentan, por tanto, dos caras: una cara externa y
una cara interna que, en el caso de la membrana plasmática, está en
contacto con el citoplasma celular. Las proteínas pueden estar asociadas a
la cara interna o externa, o ser transmembranales (atraviesan la membrana
totalmente).
MEMBRANAS CELULARES:
Cumplen varias funciones cruciales:
• Aíslan de forma selectiva el contenido de la célula del ambiente externo, de
modo que se producen gradientes de concentración de sustancias disueltas
producidas en diversas partes de la membrana.
• Regulan el intercambio de compuestos esenciales entre la célula y el medio
acuoso extracelular o entre los organelos envueltos en membranas y el
citoplasma del entorno.
• Permiten la comunicación entre células.
• Permiten las uniones en el interior de las células y entre ellas.
• Regulan muchas reacciones bioquímicas.
¿Cómo se relaciona la estructura
de una membrana con su
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  • 1. Dra. Iris Pérez Almeida DOCENTE Correo: iperez@ecotec.edu.ec Mayo 2019
  • 2. 2.1 Nivel celular de organización. Métodos de análisis celular. 2.2 Células procariotas y eucariotas. 2.3 Estructura y función de las membranas. Permeabilidad. Modificación de las superficies móviles. Superficies móviles en los animales. 2.4 Paredes de la célula vegetal y comunicaciones entre células. 2.5 Sistema endomembranas: estructura y función. Retículo endoplasmático, Aparato de Golgi. Lisosomas. Peroxisomas y vacuolas 2.6 Plastos, Mitocondrias y Núcleo: Estructura y función 2.7 Citoesqueleto y movimientos móviles
  • 3. MEMBRANAS CELULARES: COMPOSICIÓN, ESTRUCTURA Y FUNCIONES. La membrana plasmática es una estructura que rodea y limita completamente a la célula y constituye una «barrera» selectiva que controla el intercambio de sustancias desde el interior celular hacia el medio exterior circundante, y viceversa.
  • 4. MEMBRANA PLASMÁTICA • La membrana plasmática posee la misma estructura en todas las células. • En cortes ultrafinos aparece como dos bandas oscuras separadas por una banda clara, con un espesor de 7,5 nm. • La estructura trilaminar observada en la unidad de membrana se corresponde con una bicapa lipídica con proteínas embebidas. Los lípidos se disponen en una bicapa con las zonas hidrófilas (grupos polares) hacia fuera, mientras que las zonas hidrófobas quedan enfrentadas hacia el interior. • Las membranas presentan, por tanto, dos caras: una cara externa y una cara interna que, en el caso de la membrana plasmática, está en contacto con el citoplasma celular. Las proteínas pueden estar asociadas a la cara interna o externa, o ser transmembranales (atraviesan la membrana totalmente).
  • 5. MEMBRANAS CELULARES: Cumplen varias funciones cruciales: • Aíslan de forma selectiva el contenido de la célula del ambiente externo, de modo que se producen gradientes de concentración de sustancias disueltas producidas en diversas partes de la membrana. • Regulan el intercambio de compuestos esenciales entre la célula y el medio acuoso extracelular o entre los organelos envueltos en membranas y el citoplasma del entorno. • Permiten la comunicación entre células. • Permiten las uniones en el interior de las células y entre ellas. • Regulan muchas reacciones bioquímicas.
  • 6. ¿Cómo se relaciona la estructura de una membrana con su función?
  • 7. Hay cinco tipos principales de proteínas: 1) Proteínas receptoras, que unen las moléculas y estimulan los canales dentro de la célula; 2) Proteínas de reconocimiento, sirven como etiqueta de identificación y como sitios de unión a la superficie celular; 3) Enzimas, son proteínas que catalizan las reacciones químicas que sintetizan o degradan las moléculas biológicas; 4) Proteínas de unión, ancla las membranas celulares de diversas maneras. Algunas se extienden por la membrana plasmática y sostienen el citoesqueleto dentro de la célula, con la matriz extracelular fuera, de modo que la célula conserve su lugar en un tejido.; 5) Proteínas de transporte, regulan el movimiento de muchas sustancias solubles al agua por la membrana plasmática (canal – portadora) La membrana plasmática consta de una bicapa de fosfolípidos en la que se encuentran insertadas diversas proteínas. Aísla el citoplasma del ambiente externo, regula la entrada y salida de materiales de la célula, favorece la comunicación entre células, forma uniones dentro de las células y entre unas y otras, y regula muchas reacciones bioquímicas.
  • 8. La membrana plasmática es una bicapa de fosfolípidos entremezclados con moléculas de colesterol que forman una matriz fluida en la que están inmersas varias proteínas (azul). Muchas proteínas llevan unidos carbohidratos para formar glucoproteínas. Se ilustran las proteínas de reconocimiento, unión, recepción y transporte.
  • 9. La bicapa de fosfolípidos es la parte fluida de la membrana Un fosfolípido Observa que un doble enlace en una de las colas de ácidos grasos, hace que se flexione. Bicapa de fosfolípidos de la membrana celular
  • 10. ¿CÓMO PASAN LAS SUSTANCIAS POR LAS MEMBRANAS?
  • 11. ¿CÓMO PASAN LAS SUSTANCIAS POR LAS MEMBRANAS? Sustancias atraviesan las membranas por difusión en la bicapa de fosfolípidos o pasan por proteínas de transporte especializado. Flujo, soluto, concentración, gradiente. El movimiento a través de las membranas ocurre por transporte pasivo y activo
  • 12. ESTRUCTURA Y PERMEABILIDAD Permeabilidad Una membrana es permeable a una sustancia dada si permite que la sustancia pase a través de ella y es impermeable si no lo hace. La estructura del mosaico fluido de las membranas biológicas les permite funcionar como membranas de permeabilidad selectiva o semipermeable, dejando que algunas, pero no todas, las sustancias pasen a través de ellas.
  • 13. El movimiento a través de las membranas ocurre por transporte pasivo y activo Transporte por la membrana
  • 14. Tipos de difusión por la membrana plasmática (a) Las moléculas que son muy pequeñas, que no cambian o que son liposolubles atraviesan directamente la bicapa de fosfolípidos por difusión simple. Aquí, las moléculas de oxígeno se difunden del líquido extracelular a la célula por su gradiente de concentración (flecha roja). (b) Por difusión facilitada en el canal de proteínas, los iones cruzan las membranas. Aquí, iones de cloro descienden por su gradiente de concentración a la célula a través de canales de cloro. (c) La ósmosis es la difusión de agua. Las moléculas de agua cruzan la bicapa lipídica por difusión simple o pasan más rápidamente en la difusión facilitada por canales de agua llamados acuaporinas. (d) Las proteínas portadoras tienen sitios de enlace para moléculas específicas (como la de glucosa que se muestran aquí). Al enlazarse con la molécula transportada, la proteína portadora cambia de forma y lanza la molécula a través de la membrana, por su gradiente de concentración.
  • 15. La ósmosis es la difusión de agua por las membranas selectivamente permeables • La ósmosis es el movimiento de agua a través de una membrana selectivamente permeable en respuesta a gradientes de concentración, presión o temperatura. • Los científicos usan la palabra “tonicidad” para comparar las concentraciones de sustancias disueltas en el agua a través de una membrana que es selectivamente permeable al agua. • Isotónicas: Son soluciones con concentraciones iguales de un soluto, cuando las soluciones • isotónicas están separadas por una membrana permeable al agua, no hay movimiento neto de agua entre ellas. • Hipertónica: Cuando una membrana selectivamente permeable al agua separa soluciones con diferentes concentraciones de soluto, la solución que contiene una mayor concentración del soluto es hipertónica (respecto de la solución menos concentrada • Hipotónica. La solución más diluida se llama hipotónica. El agua se mueve de las soluciones hipotónicas a las hipertónicas.
  • 16. El transporte que requiere energía es transporte activo, endocitosis y exocitosis • Sin gradientes de concentración en las membranas, una célula muere. Al formar gradientes y, en ciertas circunstancias, dejar que desaparezcan, las células regulan sus reacciones bioquímicas, responden a los estímulos externos y obtienen energía química.
  • 17. El transporte activo utiliza energía para mover moléculas contra su gradiente de concentración Transporte activo El transporte activo utiliza energía celular para mover moléculas a través de la membrana plasmática y en contra del gradiente de concentración. Una proteína de transporte (azul) tiene un sitio de enlace de ATP y un sitio de reconocimiento de las moléculas que se van a transportar; en este caso, iones de calcio (Ca2). Observa que cuando el ATP dona su energía, pierde su tercer grupo fosfato y se convierte en ADP P.
  • 18. La endocitosis es un proceso por el cual la célula introduce moléculas grandes o partículas. -Fagocitosis: consiste en la ingestión de grandes partículas que se engloban en grandes vesículas (fagosomas) que se desprenden de la membrana celular. -La Pinocitosis: consiste en la ingestión de líquidos y solutos mediante pequeñas vesículas. -La endocitosis mediada por receptores: permite a la célula tomar macromoléculas específicas llamadas ligándolos, tales como proteínas la insulina (hormona) transferrina (proteína que liga el hierro) y lipoproteínas de baja densidad.
  • 19. FAGOCITOSIS Fagocitosis: 1. La membrana plasmática proyecta seudópodos hacia una partícula extracelular. 2. Los extremos de los seudópodos se fusionan y engloban la partícula. 3. Se forma una vesícula llamada vacuola alimentaria que contiene la partícula englobada. Una amoeba fagocita un paramecio Un leucocito ingiere bacterias
  • 20. Pinocitosis: 1. Se forma una depresión en la membrana plasmática 2. que se hace mas profunda, se ensancha y se llena de fluido extracelular. 3. La membrana engloba al fluido extracelular formando vesícula llena de fluido. PINOCITOSIS
  • 21. ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTORES: 1. Las proteínas receptoras de moléculas o complejos de moléculas especificas se encuentran dentro de fosas cubiertas. 2. Los receptores se unen a las moléculas y la membrana se forma una depresión. 3. La región de la fosa recubierta engloba las moléculas unidas a los receptores. 4. Se desprende en el citoplasma una vesícula (vesícula recubierta) que contiene las moléculas enlazadas.
  • 22. Es el proceso contrario a la endocitosis. Es el movimiento de vesículas intracelulares a la membrana citoplasmática, donde se fusionan con ella y liberan su contenido al exterior. Este proceso tiene lugar a raíz de una señal extracelular y además sirve para expulsar desechos celulares producidos por el retículo endoplasmático y el aparato de Golgi.
  • 24. ¿CÓMO LAS UNIONES ESPECIALIZADAS PERMITEN A LAS CÉLULAS ESTABLECER CONEXIONES Y COMUNICARSE? En los organismos multicelulares las membranas plasmáticas mantienen unidos cúmulos de células y crean rutas mediante las cuales las células se comunican con sus vecinas. Dependiendo del organismo y del tipo de célula, pueden establecer 4 tipos de conexiones. 1. Desmosomas 2. Uniones estrechas 3. Uniones en hendidura 4. plasmodesmo
  • 25. DESMOSOMAS Las células que revisten el intestino delgado están unidas por desmosomas. Filamentos de proteína unidos a la superficie interna de cada desmosoma se extienden al citoplasma y se unen a otros filamentos de la célula, fortaleciendo la conexión entre ellas
  • 26. UNIONES HERMETICAS Las uniones estrechas o herméticas impiden las fugas entre células, como en la vejiga urinaria.
  • 27. UNIONES DE HENDIDURA Las uniones en hendidura o gap, como las que se encuentran entre las células del hígado, contienen canales intercelulares que conectan el citoplasma de células contiguas.
  • 28. PLASMODESMOS Las células vegetales están conectadas por plasmodesmos, que unen el citoplasma de células contiguas.
  • 29. Definiciones • Un fluido es toda sustancia cuyas moléculas pueden deslizarse unas en otras; como resultado, los fluidos no tienen forma propia. Son fluidos los gases, los líquidos y también L as membranas celulares, cuyas moléculas pueden deslizarse unas sobre otras. • Un soluto es una sustancia que puede disolverse (dispersarse en átomos, moléculas o iones individuales) en un disolvente, que es un fluido (normalmente un líquido) capaz de disolver el soluto. El agua, en la que ocurren todos los procesos biológicos, disuelve tantos solutos que es llamada • “el disolvente universal”. • La concentración de una sustancia define la cantidad de soluto en una cantidad dada del disolvente. Por ejemplo, la concentración de la solución de azúcar es una medida del número de moléculas de azúcar contenidas en un volumen dado de la solución. • Un gradiente es una diferencia física en propiedades como la temperatura, presión, carga eléctrica o concentración de una sustancia en un fluido entre dos espacios contiguos. Se requiere energía para formar gradientes. Con el tiempo, los gradientes se disuelven, salvo que se aporte energía para conservarlos o los separe una barrera eficaz. Por ejemplo, los gradientes de temperatura causan un flujo de energía de la región de temperatura alta a la región de menor temperatura. Los gradientes eléctricos pueden impulsar el movimiento de iones. Los gradientes de concentración o presión hacen que se muevan iones o mo léculas de una región a otra en el sentido en que se equilibra la diferencia. Las células utilizan energía y las propiedades únicas de la membrana para generar gradientes de concentración de varias moléculas y iones disueltos en su citosol en relación con el entorno acuoso.
  • 30. TEXTO AUTOR EDITORIAL BIOLOGÍA (9 NOVENA EDICIÓN) ELDRA P. SOLOMON, LINDA R. BERG, DIANA W. MARTIN CENGAGE LEARNING EDITORES, S.A. MÉXICO, 2013 BIOLOGÍA: LA VIDA EN LA TIERRA ” ( 8AVA EDICIÓN ) AUDESIRK, TAUDESIRK, G.BYERS B. PEARSON EDUCACIÓN EN MÉXICO 2008 BIOLOGÍA (3 EDICIÓN) FREEMAN, S PEARSON EDUCACIÓN S. A. ESPAÑA 2009 BIOLOGÍA (7 EDICIÓN) CURTIS, H,: SHNEK A. EDITORIAL PANAMERICANA ESPAÑA 2009