2. OBJETIVO DE CLASE
IDENTIFICAR EN LA CÉLULA SU MEMBRANA
PLASMÁTICA Y COMPRENDER LOS MEDIOS
QUE OCUPA ELLA PARA EL TRANSPORTE DE
SUSTANCIAS.
3. ACTIVACIÓN DE CONOCIMIENTOS
Sabemos que la célula es la unidad
más pequeña que forma todos los
organismos vivos y que puede vivir
por sí sola creciendo, nutriéndose,
desarrollándose y multiplicándose.
Las tres partes principales de la célula
son la membrana celular, el núcleo y
el citoplasma.
4. MODELO DE MOSAICO FLUIDO
El modelo de mosaico fluido, fue propuesto por
primera vez en 1972.
Este modelo ha evolucionado con el tiempo, pero
todavía proporciona una buena descripción básica de
la estructura y el comportamiento de las membranas
en muchas células.
5. Según este modelo, la membrana
plasmática es un mosaico compuesto
principalmente de fosfolípidos,
colesterol y proteínas, que se pueden
mover fluida y libremente en el plano
de la membrana.
Esta fluidez significa que si insertas una
aguja muy fina en una célula, la
membrana simplemente se separará y
fluirá alrededor de la aguja y una vez
que esta se retira, la membrana se
vuelve a unir sin problemas.
MODELO DE MOSAICO FLUIDO
6. MEMBRANA PLASMÁTICA
Recibe el nombre de: Membrana
plasmática, membrana celular,
membrana citoplasmática.
Es una o bicapa lipídica de fosfolípidos y
otras sustancias que delimita toda la
célula, dividiendo el medio extracelular
del intracelular.
8. FUNCIONES
Cada célula de tu cuerpo está encerrada en
una pequeña burbuja de membrana. Las
funciones de esta membrana son:
Define los límites de la célula
Permite interactuar con su ambiente de forma
controlada. Las células deben excluir, absorber y
excretar varias sustancias, todas en cantidades
específicas.
También deben ser capaces de comunicarse con
otras células, identificándose y compartiendo
información entre ellas.
9. FUNCIONES
Para realizar estas funciones, la
membrana plasmática necesita
lípidos, los cuales crean una
barrera semipermeable entre la
célula y su entorno.
También necesita proteínas,
que participan en el transporte
a través de la membrana y en la
comunicación celular, y
carbohidratos (azúcares y
cadenas de azúcar), que se
unen a lípidos y proteínas y
ayudan a que las células se
reconozcan entre ellas.
10.
11. COMPONENTES
Los principales componentes de la
membrana plasmática son:
los lípidos (fosfolípidos y colesterol) forman
una doble capa.
las proteínas y grupos de glúcidos que se unen
a algunos de los lípidos y proteínas. Se
disponen de una forma irregular y asimétrica
entre ellos.
12. FOSFOLIPIDOS
Los fosfolípidos son aquellos lípidos
que contienen ácido fosfórico.
Son los principales constituyentes
lipídicos de las membranas biológicas,
donde forman estructuras en bicapa,
con las zonas no polares de los
constituyentes de cada capa
orientadas hacia el interior.
Actúan como mensajeros en la
transmisión de señales al interior de la
célula.
CABEZA HIDROFÍLICA
COLA HIDROFÓBICA
13.
14. PROTEINAS
Existen dos tipos de Proteínas que conforman la bicapa:
PROTEÍNAS INTEGRALES: Son aquellas que cruzan la membrana y
aparecen a ambos lados de la capa de fosfolípidos.
PROTEÍNAS PERIFÉRICAS: Éstas no se extienden a lo ancho de la
bicapa sino que están unidas a las superficies interna o externa de
la misma y se separan fácilmente de la misma.
16. TRANSPORTE
Una de las propiedades más relevante desde el punto de vista
funcional: La permeabilidad selectiva, es decir, la posibilidad de que
la membrana restrinja los solutos que han de pasar a través de ella,
pudiendo variar dicha permeabilidad en función de las necesidades
celulares en cada momento.
18. TIPOS DE TRANSPORTE
Una forma muy simple de clasificar las modalidades de transporte
es según el consumo de energía metabólica. Así el transporte que
no utiliza energía se define como transporte pasivo mientras
que el que consume energía se denomina transporte activo.
Sumaremos además el transporte por vesículas.
TRANSPORTE
ACTIVO
TRANSPORTE
PASIVO
TRANSPORTE
MEDIANTE
VESÍCULAS
En el caso del transporte pasivo,
el soluto se mueve SIEMPRE a
favor de gradiente.
19. Además podemos dividir los sistemas de transporte en otros dos grupo: Los
que necesiten una proteína transportadora o no. Así tenemos, por un lado, el
transporte libre en el que el soluto atraviesa la membrana por diversos
lugares pero sin requerir proteína transportadora; y el transporte mediado,
en el que se requiere de una proteína de membrana específica para el soluto
a transportar.
TRANSPORTE
ACTIVO
TRANSPORTE
PASIVO
TRANSPORTE
MEDIANTE
VESÍCULAS
TRANSPORT
E MEDIADO
TRANSPORT
E LIBRE
21. TRANSPORTE PASIVO – LIBRE
DIFUSIÓN SIMPLE
Movimiento de las partículas desde un
área de gran concentración, hacia un área
con baja concentración.
Como ejemplos de sustancias que utilizan
este sistema de transporte están: O2, CO2,
solutos liposolubles de peso molecular
bajo: urea, glicerol, etc.
Las moléculas de agua pasan entre las
cadenas laterales de los fosfolípidos sin
disolverse. Existe una serie de proteínas -
canales, denominadas acuaporinas, que
permiten un rápido incremento en la
permeabilidad de la membrana al agua.
23. El contenido de agua que tiene una célula determina su volumen celular, y garantiza que los
procesos metabólicos puedan desarrollarse normalmente. Como las membranas celulares son
muy permeables al agua, éste se moverá siguiendo sus gradientes.
La Ósmosis es una clase especial de difusión que se define como "el flujo neto de agua que
atraviesa una membrana semipermeable que separa dos compartimentos acuosos".
La membrana celular se comporta de forma aproximada como una membrana
semipermeable, es decir dejando pasar el agua pero no los solutos. El agua se mueve desde
una zona donde su concentración es mayor, a otra donde es menor.
En el caso de las soluciones intra y extracelular el agua se moverá desde la solución que
presente una menor concentración de soluto (solución hiposmótica) a la que tenga la mayor
concentración (solución hiperosmótica).
TRANSPORTE PASIVO – MEDIADO
ÓSMOSIS
24.
25. TONICIDAD
El comportamiento de una célula en una solución artificial depende no
sólo de las osmolaridades sino también de la permeabilidad de la
membrana celular a los solutos.
Por lo tanto TONICIDAD es la afectación del volumen celular en una
solución concreta.
Una solución con mayor concentración de soluto es hipertónica.
Una solución con menor concentración de soluto es hipotónica.
Las soluciones de concentración de soluto igual son isotónicas.
26. Si al introducir una célula en una solución el volumen celular
disminuye, entonces dicha solución es hipertónica.
Si al introducir una célula en una solución el volumen celular no
varía, entonces dicha solución es isotónica
Si al introducir una célula en una solución el volumen celular
aumenta, entonces dicha solución es hipotónica.
27. La membrana es más permeable para los pequeños aniones que para los
cationes. Por ello, estos compuestos utilizan un sistema de difusión
formado por un tipo especial de proteínas de membrana denominadas
"canales", que permiten a los solutos moverse en ambas direcciones.
Existen canales denominados pasivos, que forman una especie de poros
de membrana y están siempre abiertos; y otros activos o de compuerta
que se caracterizan por disponer dos posiciones: abierto y cerrado.
El hecho de que adopten una u otra posición depende de múltiples
factores, como la unión al canal de un determinado ligando, cambios en el
potencial de membrana, deformación mecánica, etc.
Un canal puede ser altamente selectivo para un determinado ión o soluto,
o bien puede limitar únicamente el tamaño, permitiendo el paso a su
través de cualquier ión de calibre inferior
TRANSPORTE PASIVO – MEDIADO
DIFUSIÓN LIBRE POR PROTEINAS - CANALES
29. TRANSPORTE PASIVO – MEDIADO
DIFUSIÓN FACILITADA O A TRAVÉS DE
PROTEINAS TRANSPORTADORAS O CARRIES
30. Un transportador de membrana, se distingue de los canales en que dispone de un lugar de
unión para el soluto a transportar que queda accesible por un lado u otro de la membrana,
pero nunca por ambos lados al mismo tiempo.
La proteína transportadora, después de unir el soluto, experimenta un cambio
conformacional que le permite realizar la transferencia del mismo. Este tipo de transporte
es mucho más lento que el que se realiza a través de canales, pues se movilizan de 102 a
103 moléculas/seg.
La capacidad del sistema dependerá del número de proteínas transportadoras, que haya
en la membrana en un momento dado, y del número de moléculas que sea capaz de unir
cada una.
TRANSPORTE PASIVO – MEDIADO
DIFUSIÓN FACILITADA O A TRAVÉS DE
PROTEINAS TRANSPORTADORAS O CARRIES
31. Dentro del transporte mediado se distinguen tres tipos de transportadores según el
número y dirección de movimiento de los solutos a transportar:
Unitransportador: Sólo se mueve un soluto.
Cotransportador: Se mueven dos solutos en la misma dirección.
Contratransportador o antitransportador: Se mueven dos solutos en direcciones
contrarias
TRANSPORTE PASIVO – MEDIADO
DIFUSIÓN FACILITADA O A TRAVÉS DE
PROTEINAS TRANSPORTADORAS O CARRIES
33. Transporte Activo - Mediado
En este tipo de transporte se produce un consumo de energía
dado que el movimiento se realiza en contra de gradiente de
potencial químico o electroquímico.
Las proteínas transportadoras tienen las mismas propiedades que
las que realizan la difusión facilitada, con la diferencia de que para
su funcionamiento requieren energía.
Igual que en el tipo anterior hay tres tipos de transportadores de
igual denominación: Unitransportador, Cotransportador,
Contratransportador o antitransportador.
34. El Transporte Activo Primario
En el que el consumo energético,
normalmente de ATP, está acoplado
directamente al movimiento del
soluto a transportar. Un ejemplo de
este tipo de antitransporte primario
es la Na+/K+-ATPasa presente en la
membrana de la mayoría de las
células animales, que bombea Na+
hacia fuera de la célula y K+ hacia
dentro, manteniendo los gradientes
de concentración a través de la
membrana.
35.
36. Transporte Activo Secundario
En el que el consumo de energía se
realiza para generar un gradiente
químico o electroquímico que se
convierte en un depósito energético
que se gastará para el empuje del
soluto a transportar.
Así, mientras la energía se disipa por
desaparición del gradiente, se produce
el arrastre del elemento que interesa
que se mueva en contra de gradiente.
37. Transporte mediante Vesículas
En este tipo de transporte las sustancias pueden
atravesar la membrana celular sin establecer relación
alguna con los componentes de la misma. Para ello
utilizan la formación de vesículas con la propia
membrana, y en el interior de las mismas se sitúan
los solutos para su desplazamiento. Existen varios
tipos:
ENDOCITOSIS
EXOCITOSIS
38. Endocitosis:
Cuando las sustancias son solo partículas de gran
tamaño el proceso recibe el nombre de fagocitosis,
si están en solución se le denomina pinocitosis.
Es un mecanismo clave por el cual las células
introducen moléculas grandes, partículas
extracelulares e incluso pequeñas células,
englobándolas en una invaginación de la membrana
plasmática eucariota, formando una vesícula que
termina por desprenderse de la membrana para
incorporarse al citoplasma.
39.
40. Exocitosis
Muchas sustancias pueden ser sacadas de la célula a través de
un mecanismo que sería el inverso de la endocitosis.
Las proteínas son sintetizadas siempre en el interior celular,
pero algunas de ellas realizan su función biológica en el
medio extracelular.
La exocitosis es el proceso en el cual una célula dirige el
contenido de sus vesículas secretoras hacia fuera de ella
mediante la fusión de su membrana con la membrana
citoplasmática y expulsión del contenido vesicular al exterior.
41.
42. Transcitosis
Combinación de los dos mecanismos anteriores permite el paso a
través de la célula de algunos solutos, generalmente
macromoléculas. Después de la endocitosis, una vez en el
citoplasma de la célula, las vesículas, se mueven hacia la
membrana contralateral liberando su contenido.
