MEMBRANA

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN
Biología Celular
Membrana Celular
Agosto 2022

Membrana Celular
Membrana Celular (Lo básico) - YouTube
Estructura de la membrana celular: modelo del mosaico fluido | Biología | Khan Academy en
Español - YouTube
MEMBRANA CELULAR: estructura y funciones - YouTube
LA MEMBRANA CELULAR : ESTRUCTURA Y FUNCIONES - YouTube
Este es uno de tantos modelos de membrana celular que puedes encontrar en intenet.
Formada por dos capas de lípidos llamada bicapa lipídica, por proteínas a las que se
unen algunos carbohidratos. Abajo están anotadas unas ligas de videos de membrana
que puedes consultar para reforzar tus conocimientos.

UNIDAD II. ESTRUCTURA DE LA
MEMBRANA CELULAR.
 1ra parte. ULTRAESTRUCTURA DE
LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS Y
 2ª parte. TRASPORTE DE
MEMBRANA
Hola. En esta
sesión ¿Qué
estudiaremos?
• ¿Qué moléculas componen a la
membrana celular?
• ¿Para qué sirve la membrana celular?
• ¿Cómo funciona la membrana celular?
• ¿Cómo se a estudiado la membrana
celular?
Dr. Misael R. Oliver G.

UBICACIÓN DE LA MEMBRANA CELULAR.
1. Limitando a toda la célula
2. Limitando organelos
Modelo de célula eucariota
Al decir “Membrana celular”
nos estamos refiriendo a toda
membrana que envuelve algo
de la célula, desde aquella
membran que limita a toda la
célula, que cuando se quiere
precisar se le llama
“Membrana plasmática”, o
aquellas que limitan a los
organelos como la
mitocondria, se le refiere
como “Membrana
mitocondrial” o la que limita al
núcleo se llama “Membrana
nuclear”, incluso la o las
membranas que tengan las
bacterias o levaduras a todas
involucramos con el término
membrana celular. En general
tienen las misma estructura y
función con ciertas
particularidades que veremos
en su momento. Haz clic y
revisa este modelo.
Tomemos en cuenta que las bacterias, como
células procariotas también presentan
membrana.
Por lo que la descripción que veamos es válida
para todo tipo de células
Bacteria
Vibrio cholerae
1
2
2
2

¿Cómo podremos definir qué es la membrana celular?
De inicio lo haremos con base en ciertas funciones de ella y luego
con base en su estructura.
3) Realiza recepción
de información
(Muy importante en la
comunicación celular o
Señalización)
4) Regula entrada y salida de
sustancias (Para captar nutrientes o
expulsar desechos u otras moléculas
como hormonas)
5) Genera
movimiento (Por
ejemplo para emitir
protrusiones y capturar
una bacteria como lo
hacen los macrófagos)
1) Es una barrera
selectiva entre 2
compartimientos (En caso de
las células es entre su interior y el
medio donde se encuentre)
2) Forman compartimientos
intracelulares (Para limitar organelos
como la mitocondria y otros)
C
C
C
C
C
C
C
C
C
Barrera
Según el
esquema,
pensemos
que hace la
membrana
celular
Primero observa este
esquema:
¿Qué hay de un lado y del otro
de la barra?
Hay alguna figuras geométricas
que están en ambos lados.
Otras sólo están en un solo
lado.
¿Esto qué indica?
Tal vez coincide con las
características 1 y 4 que a
continuación verás. Haz clic.
Columna que representa a la
membrana celular

Pues ahora con las 5
funciones que vimos en la
diapositiva anterior,
redacta una definición
de membrana celular.
Anótala en tu cuaderno
de notas o en el celular
y tenla a la mano para
que le des lectura
durante la clase.
¿Entendiste
qué es la
membrana?
Pasemos a estudiar la estructura de la membrana

¿Cuánto creen que mida de
ancho la membrana celular?
ESTRUCTURA. Es una bicapa lipídica o sea su
estructura básica es de dos capas de lípidos.
¿Qué otras moléculas la componen?
Su estructuran es a base de:
Fosfolípidos y proteínas.
La imagen (A) muestra una microscopía
electrónica de transmisión de una parte celular
que se ve una parte de membrana
La imagen (B) es un modelo bidimensional que
muestra lípidos y proteínas de membrana.
La imagen (C) es un modelo
tridimensional que muestra la
conformación de lípidos y proteínas
de la membrana celular.
La
membrana
celular o
bicapa
lipídica
mide 5 nm
de ancho

¿Qué características presentan las moléculas lipídicas que
forman a la membrana celular?
a) Son fosfolípidos (Contienen fosfato además de la estructura
de un lípido)
b) Son moléculas anfipáticas (En un extremo tienen cierto
comportamiento con el agua y en otro extremo es diferente su
comportamiento, por ejemplo los animales anfibios, pueden
vivir dentro y fuera del agua)
c) En relación a los anterior, presentan 2 Partes:
 Cabeza hidrófila (Que interactúa con el agua)
 Colas hidrófobas (Que no interactúan con el agua. Nótese
que una cola cuenta con un doble enlace en 2 Carbonos, por
eso se desvía)
Veamos esto en la siguiente diapositiva.

Símbolo
Estas imágenes muestra la
estructura química de los
fosfolípidos.
A) Esquema mostrando el
nombre de las 3 moléculas
que forman a la cabeza y
las 2 barras que
representan a las colas.
B) La fórmula química. Se
puede ver el sitio del doble
enlace.
C) Modelo de fosfolípido con
esferas.
D) El dibujo sencillo que
representa a los fosfolípidos
y que maneja como
símbolo.
Agua
No agua

 Fosfatidiletanolamina.
Fosfatidilserina (carga negativa)
Fosfatidilcolina (más frecuente)
Esfingomielina
AQUÍ ESTÁN LOS NOMBRES DE LOS 4
FOSFOLÓPIDOS QUE ESTRUCTURAN A LA
MEMBRANA CELULAR. Repásalos y apréndetelos
Desde este momento no se nos debe
olvidar estos nombres ¿De acuerdo?
Símbolo

FOSFOLÍPIDOS DE LA MEMBRAN CELULAR
En fórmula química
+ frecuente
Esta imagen nos muestra 2
cosas, una real y otra
didáctica: haz clic.
1. Las cargas eléctricas
que hay en la cabeza de
cada fosfolípido. Se
destaca a
fosfatidilserina que
predomina la carga
negativa (Dos negativas
y una positiva). Los
demás están
equilibradas las cargas
como se puede ver.
2. Didácticamente se
distinguen las cabeza
de cada fosfolípido con
colores. Así sabremos
de qué fosfolípido se
trata en esquemas que
veremos de aquí en
adelante
Carga negativa

COLESTEROL
POR TANTO TENGAMOS PRESENTE QUE EL
COLESTEROL REGULA LA FLUIDEZ (AUMENTANDO
ESTA) DE LA MEMBRANA
Puede surgir la pregunta ¿Habrá otras moléculas de tipo
lipídica en la membrana celular?
La respuesta es
afirmativa.
Intercalado entre
los fosfolípidos se
presenta el
colesterol. Haz clic.
Esta moléculas
también anfipática
pero solo tiene una
cola y esta tiene
anillos en su
estructura química.
El colesterol regula
la fluidez a la
membra.

Una molécula hidrófíla atrae agua, ¿por qué? Porque como se ve en
la imagen de acetona tiene cargas electrostáticas en el carbono
(carga positiva, flecha verde, haz clic) y en el oxígeno (carga
negativa, flecha café, haz clic). Por otro lado la molécula de agua
también tiene cargas electrostáticas como se ve en la imagen
inferior. Haz clic. Al poner en contacto el acetona con el agua, con
estas cargas se da la interacción electrostática entre el carbono de la
acetona y el oxígeno del agua por un lado (flecha azul, haz clic) y por
el otro el oxígeno de la acetona con hidrógenos de agua (flecha roja,
haz clic). De esta manera las moléculas como la acetona se dice que
son hidrosolubles.
En cambio, una molécula
hidrófoba, como el propano, no
presenta cargas electrostáticas
porque tiene todos los enlaces
completos, por eso no interacciona
con el agua, lo que comúnmente
decimos, rechaza al agua, solo se
mezclan pero no se disuelven.
Es importante tener claro que las moléculas hidrófilas o
hidrofílicas y las hidrófobas o hidrofóbicas interactúan de manera
diferente con el agua. Veamos. Haz clic.

No se nos olvide
este concepto,
interacciones
electrostáticas
por las diferentes
cargas de la
moléculas
Porque este
comportamiento de
moléculas
hidrófilas y
moléculas
hidrófobas nos
ayudarán a
entender el
proceso de
formación de la
membrana celular.

ESTUDIEMOS COMO LOS FOSFOLÍPIDOS FORMAN
ESPONTANEAMENTE BICAPAS LIPÍDICAS.
Moléculas anfipáticas
con una sola cola
hidrófoba que ocupan un
espacio en forma de
cono, en un ambiente
acuoso, (haz clic) la
cabeza queda
interactuando con el
agua en el exterior y la
cola quedaría hacia
adentro en donde no hay
agua. Haz clic. Al
aproximarse varias
molécula de estas,
forman una esfera que
se llaman micela (flecha
azul) Haz clic.
Pero si la molécula anfipática presenta dos colas hidrófobas,
el espacio que ocupa es cilíndrico, como los fosfolípidos, haz
clic. Así, no pueden formar la esfera al aproximarse varias
moléculas, sino que se encontrarían las dos colas de dos
fosfolípidos formando una estructura de dos capas, la bicapa
lipídica (flecha roja).
No agua
No agua

CIERRE ESPONTANEO DE UNA BICAPA LIPÍDICA
AL FRAGMENTARSE ¿Cómo se da esto?
Zona hidrofóbica de
la bicapa lipídica
¿Qué tiende a
hacer?
Los bordes de la bicapa
lipídica queda expuesta
al agua, esto hace que
trate de “esconderse” del
agua, de esta manera
llega el momento en que
se encontrarían los
bordes para ensamblarse
y quedar sin exponerse
al agua.
Este proceso da como
resultado una
estructura esférica con
espacio dentro de ella
ocupado por agua, y
como lo indica la nota
final de la imagen, con
una situación
energéticamente
favorable.

Con esos principios
fisicoquímicos se mantiene la
membran celular y puede
separar su contenido del
exterior. Recordemos que al
referirnos a la membrana de
toda la célula se suele llamar
membrana plasmática
(recuadro azul) (Haz clic). Si
nos referimos a un organelo, le
llamamos membrana
mitocondrial o nuclear, según
sea el caso (recuadro rojo),
pero todas están formadas por
fosfolípidos.

HAY UNA CARACTERÍSTICA DE LA MEMBRANA, LA
ASIMETRÍA ¿En qué consiste esto? Haz clic y observa la imagen.
Glicolípidos
Carbohidratos
Este esquema representa un fragmento de bicapa lipídica con el símbolo de cada
fosfolípido, distinguidos por el color que, como recurso didáctico, se le da a la
cabeza de cada uno. Como podemos ver resalta fosfatidilserina con su carga
negativa ¿hacia dónde se dirige la cabeza de este fosfolípido? Ve la imagen. Solo
hacia el citosol, o sea hacia adentro y no al exterior. Este es un punto estructural
de asimetría. Otro es que en la monocapa externa, se unen carbohidratos a varios
fosfolípidos, formando lo que llamamos glicolípidos. Haz clic. Esto no sucede en
la monocapa interna, por lo que es un punto más de asimetría de la membrana.

Movilidad de los fosfolípidos
Se dan 4 movimientos
Como toda estructura
celular, la membran es
dinámica y en particular los
fosfolípidos realizan cuatro
movimientos:
 Flexión
 Rotación
 Difusión
 Flip-flop
Observa la imagen para ver
como se darían esos
movimientos. Haz clic. Esta
imagen es didáctica pero
estática. Entonces, todos los
movimientos se dan en
ambas monocapas, aunque
se señalen en una.
Cabe destacar el movimiento de flip-flop, que se da para
que los fosfolípidos cambien de monocapa. Esta
característica la adquieren desde su síntesis en donde
participa una enzima llamada flipasa. Esto se da en
superficie citosólica del retículo endoplásmico liso.

PROTEÍNAS DE MEMBRANA
Los fosfolípidos por sí solos no pueden cumplir todas las funciones de la membrana.
Lo destacable de ellos es que forman la barrera que limita a la célula, separando su
contenido con lo que hay en el medio exterior donde se encuentre. Pero así no
puede ser barrera selectiva y estaría muy limitada para comunicarse, etc. ¿qué o
quien complementa la estructura y las funciones de la membrana? El título de esta
diapositiva lo dice: las proteínas de membrana. Haz clic.

¿Cómo se disponen y que hacen las proteínas de membrana
celular?
(De inicio debemos saber que las proteínas forman el 50% de la membrana
celular) Haz clic y observa la imagen con detenimiento.
ESTA IMAGEN MUESTRA LAS FORMAS DE ASOCIACIÓN PROTÉICA EN LA BICAPA
LIPÍDICA. Las barras grises representan a las dos monocapas y los dibujos verdes
representan la disposición que tienen las proteínas que se describen como sigue:
 Transmembranales (1, 2 y 3 ). Atraviesan la membrana y tienen conexión con el exterior e interior de
la célula. La 1 pasa una vez la membrana, la 2 representa a proteína que pasan varias veces y la 3
aquellas que forman poros en la membrana, se les suele llamar porinas.
 Asociadas con la monocapa (4) Se unen solamente a una de las monocapas.
 Unidas a lípidos (5 y 6) Se unen a la cabeza de algunas fosfolípidos, tanto en la monocapa interna
como en la externa.
 Unidas a proteínas o periféricas (7 y 8) Se unen a proteínas transmembranales, igual tanto interna
como externamente.

¿Qué hacen las proteínas en la membrana celular?
Para contestar esta pregunta veamos alguna funciones de estas
proteínas y algunos ejemplos. Primero observa las imágenes.
FUNCIONES DE
PROTEÍNAS DE
MEMBRANA
Transportadoras
Conectoras
(o de anclaje)
Receptores
Enzimas
¿Para qué sirve este camión?
¿Para qué sirve estas piezas?
¿Qué acción está realizando
este jugador?
EJEMPLOS DE PROTEÍNAS DE MEMBRANA
Bomba de Na+ y K y bomba de protones. La
primera saca sodio y a la vez interna potasio a través de la membra,
importante en la transmisión de impulsos. Un ejemplo de la segunda
es la bomba de protones de los lisosomas, que interna protones para
acidificar su medio para que se activen las enzimas proteolíticas de
este organelo.
Integrinas y caderinas. Ambas proteínas se encuentran
entre las células para unirlas, son importantes en células epiteliales.
Receptor del factor de crecimiento derivado
de plaquetas. Importante este receptor en células de los bordes
de heridas. Las plaquetas llegan al coágulo que se forma en heridas,
secretan el factor de crecimiento y es detectado por este receptor, lo
que hace que proliferen las células y cierren la herida.
Adenilato ciclasa, fosfolipasa C. Ambas enzimas se
unen a la monocapa interna y reciben estímulos para catalizar
reacciones químicas dentro de la célula.
En el transcurso de los temas conoceremos más estas
proteínas de membrana.

Aminoácidos
hidrófobos de las
proteínas
Como vimos, el territorio de las colas de los fosfolípidos es
hidrófobo. Si las proteínas tienen que pasar a través de la
membrana ¿Cómo pueden convivir en ese ambiente
hidrófobo? Veamos como le hacen.
Colas hidrófobas de
fosfolípidos
En caso de las
proteínas que forman
poros (porinas) en toda
la parte periférica
presentan aminoácidos
hidrofóbicos, para
poder convivir con las
colas de los
fosfolípidos. Haz clic.
Pero en la luz del poro
presentan aminoácidos
hidrofílicos pues por
ahí pasa agua con
moléculas
hidrosolubles.
Las unidades que forman a las
proteínas son los aminoácidos.
Entonces las proteínas de membrana
contienen aminoácidos hidrófobos en la
zona donde están interactuando con las
colas de fosfolípidos. Haz clic.
Agua
Moléculas hidrosolubles

¿Cómo pueden formar poros las proteínas?
Mediante una técnica llamada “Difracción de rayos X” se obtiene la imagen
tridimensional de las moléculas y en caso de las proteínas se observan fragmentos
llamados motivos en espiral que se describen como α-hélice y otros como bandas que
van y vienen haciendo giros y se describen como motivos β –plegadas. Haz clic. Con
este tipo de motivos (α-hélice ) pasan una y otra vez a través de la membrana para
formar los poros. Haz clic.
Giros
Giros
β –plegadas
α-hélice
α-hélice

¿Cómo se puede iniciar el estudio de la
membrana celular para determinar las
características de las moléculas que la
estructuran?
 Fosfolípidos
Y
 Proteínas
Separando sus moléculas estructurales.
¿Cómo se pueden separar?

1. Moléculas de los detergentes: se forman por una
cabeza hidrofílica y una cola hidrofóbica (similar a los
fosfolípidos) por lo que forman micelas al mezclarse
con el agua. Haz clic.
2. Al adicionar a la membrana celular detergente en
un ambiente acuoso ¿qué pasa? Haz clic. El
detergente en ambiente acuoso se va estar
separando en moléculas o sea en monómeros y
otras estarán en micelas. Entonces, haz clic.
3. Las colas de los monómeros del
detergente se unen a la parte hidrofóbica
de las proteínas y de los fosfolípidos,
dando como resultado que separa las
proteínas de los fosfolípidos. Haz clic. Ya
separadas las proteínas por centrifugación
se recuperan para poder ser estudiadas.
Por solubilización de membrana con
detergentes
1
Moléculas de detergente.
2
3

¿Cómo es la
superficie interna
de la membrana?
Glóbulos rojos también llamados
eritrocitos.
Ya vimos la estructura molecular de la membrana celular. Está formada
por dos monocapas de fosfolípidos anfipáticos por lo que se denomina
bicapa lipídica. Entre los fosfolípidos se encuentran proteínas con
varias disposiciones y función. Pero esta estructura de la membrana
necesita ayuda, entonces los investigadores usaron como modelo a los
eritrocitos para ver qué pasa, tanto en la superficie interna o citosólica,
como en la externa de la membrana.
A nivel laboratorio se usan de
eritrocitos para romper la
membran (haz clic) y se
invierten (como calcetines).
Así se puede observar la
superficie interna con
microscopía electrónica
aplicando técnicas de
inmuno-oro. Así, se
identifican proteínas de la
corteza celular que
interactúan directa o
indirectamente con la
membrana.
Microfotografía de eritrocitos. Una de las
característica de estas células es que se
deprime su membrana y en determinados
perfiles se ven claramente como donas al
microscopio óptico (flechas)

Con las técnicas que se mencionaron en la diapositiva anterior, se
han identificado varias proteínas de la corteza celular que
interactúan con la membrana en su superficie interna. Pero la que se
destaca en reforzar a la membrana es la espectrina (flecha y
recuadro). La espectrina en una proteína formada por dos
monómeros alargados que se trenzan, por lo que se define como un
dímero.
La proteína espectrina forma una red en la superficie
interna de la membrana plasmática y preserva la forma
de la célula
Espectrina
Esquema de la superficie interna de la
membrana celular
EN RESUMEN: LA
MEMBRANA PLASMÁTICA
ESTÁ REFORZADA EN LA
SUPERFICIE INTERNA POR
PROTEÍNAS DE LA
CORTEZA CELULAR COMO
LA ESPECTRINA

Técnica de inmuno-oro y microscopía electrónica de
transmisión aplicadas a la superficie interna de la
membrana de eritrocitos
Los anticuerpos son proteínas del sistema
inmune que reconocen y atacan a proteínas
extrañas al organismo de un individuo
(humano o animal). Como reconocen
proteínas los investigadores los usan para
identificar proteínas que estén estudiando.
Al unirle partículas de oro a los anticuerpos,
estos se pueden observar al microscopio
electrónico, por lo que al reconocer el
anticuerpo con la partícula de oro a la
proteína que buscamos lo podemos ver al
microscopio electrónico como zonas gris
oscuro. Haz clic. En esta imagen se
señalan los dímeros alargados que es la
espectrina. ¿Recuerdas hasta qué
dimensión de medida se puede observar a
través del microscopio electrónico? Si no te
acuerdas revísalo en las diapositivas del
tema de introducción.
¿Cómo se puede mostrar la
presencia de una proteína?

Se les unen
carbohidratos
Y… EN LA
SUPERFICIE
EXTERNA DE
LA MEMBRANA
¿QUÉ PASA?

¿Qué hacen o para qué sirven los carbohidratos en la superficie
externa de la membrana celular?
1. Protegen a la célula de cuestiones mecánicas y químicas. Por
ejemplo: si llega una enzima proteolítica a degradas proteínas
de membrana, al encontrarse con un “forro” de carbohidratos,
no puede reaccionar la enzima porque no es su sustrato.
2. Generan superficies viscosas al absorber agua. Los
carbohidratos son muy afines al agua, entonces, al contener
agua se hacen viscosos y eso le ayuda mucho a células que
se mueven, como las sanguíneas, para pasar por conductos
estrechos.
3. Reconocimiento y adhesión entre células. Estos carbohidratos
actúan como “etiquetas” que identifican a las células y ayudan
a que sean reconocidas por otras células o por proteínas que
traigan alguna señal.

(oligosacáridos)
Esta imagen
esquemática representa
la unión de
carbohidratos, de poco
tamaño llamados
oligosacáridos, has clic,
a proteínas de
membrana, formando
glicoproteínas (flecha
azul) y al unirse a
fosfolípidos se forman
glicolípidos (flechas
rojas).

MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA DE TRANSMISIÓN
Haz clic y observa la imagen con detenimiento. Luego vuelve a hacer clic.
Esta micrografía de una parte de una célula, obtenida por microscopía
electrónica de transmisión, se muestra parte del núcleo, parte del citoplasma,
parte de la membrana plasmática y una capa externa de carbohidratos
(flecha).
¿Ya tienes presente a que dimensión vemos con el microscopio electrónico?

3. Neutrófilos circulando
(Estos son parte de los linfocitos)
5. Proteína de
membrana del
endotelio
llamada
Lectina que
reconoce al
azúcar del
neutrófilo que
va circulando y
lo detiene.
2. Células endoteliales
4. Azúcar
específico del
neutrófilos para
ser reconocido
por proteínas del
endotelio
Sitio de infección
Bacterias
6. Salida del neutrófilo al ser
reconocido por lectina cerca
del sitio de infección
2. Células
Endoteliales. Revisten
la superficie interna de
los vasos sanguíneos.
Neutrófilo
¿Qué está pasando a nivel celular y molecular?
Los neutrófilos eliminan a las bacterias.
1. Fragmento de un
vaso sanguíneo
EJEMPLO DONDE ACTUAN LOS CARBOHIDRATOS DE SUPERFICIE EXTERNA COMO
ETIQUETAS PARA SER RECONOCIDA LA CÉLULA QUE LOS PORTA: RESPUESTA
INFLAMATORIA A UNA INFECCIÓN BACTERIANA.
Herida
infectada
en una
pezuña de
vaca

Frye y Michael Edidin
1970.
Singer y Nicolson 1972
Veamos un experimento sencillo para ver
que resultado nos da y responder la
pregunta. Haz clic.
¿Tú qué crees, las proteínas de
membrana se mueven o son
estáticas?
EXPERIMENTO DE CÉLULA HETEROCARIÓN
La formación de células híbridas (heterocarión) al
unir células de diferentes especies, como en este
caso, una célula de ratón con una célula de
humano, muestra que las proteínas de membrana
plasmática se mueven. ¿Cómo se realiza el
experimento? Haz clic.
Revisa esta serie
de imágenes y
luego haz clic.
¿Le entendiste?
Bueno, haz clic.
A nivel laboratorio se fusionan células de ratón
y de humano para formar un heterocarión.
Este contiene el núcleo de cada célula y por
consiguiente todas las proteínas de membrana
de ambas células. Didácticamente se
representan las proteínas de ratón de un lado
y las de humano en el otro lado del
heterocarión. Luego de fusionar las células se
aplican anticuerpos que reconocen proteínas
de ratón y proteínas de humano. A los
anticuerpos se les une un fluorocromo,
sustancia que emite luz fluorescente al
reaccionar con rayos UV. La fluorescencia
verde es para proteínas de ratón y la roja para
humano. Al inicio las proteínas siguen igual,
las de ratón de un lado y las de humano al
toro lado. Al pasar 40 minutos las proteínas se
observan intercaladas. Esto quiere decir que
las proteínas se mueven en la membrana.

LIMITACIONES PARA EL DESPLAZAMIENTO LATERAL DE
PROTEÍNAS DE MEMBRANA CELULAR
Se forman dominios de membrana
¿Esto qué significa? Haz clic.
Tamaño >
Unión a matriz
extracelular
Unión a corteza celular
Unión con otra
célula
Varias células, para llevar a cabo su
función necesitan que algunas
proteínas no se muevan ¿Cómo hacen
estas células para evitar que las
proteínas se desplacen de un lugar a
otro? Haz clic.
La imagen representa 4 formas que se
han visto para evitar que las proteínas
se desplacen:
A) Une varias proteínas, esto hace
complejos proteicos grandes que
difícilmente se moverán.
B) Proteínas de membrana se unen a
la matriz extra celular.
C) Proteínas de membrana se unen a
proteínas de la corteza celular.
D) Proteínas de membrana de una
célula se unen a las de otra célula.
A todos se conocen como dominios de
membrana.
Un ejemplo son las células del intestino, que
tienen proteínas específicas para absorber los
nutrientes. Estas proteínas siempre deben estar
hacia la luz del intestino para captar los
nutrientes.

PASEMOS AL ESTUDIO DEL DE TRANSPORTE DE
MEMBRANA
¿Qué moléculas y mecanismos hacen posibles que pasen
elemento a través de la membrana celular?
?

La parte hidrófoba de los
fosfolípidos impide el paso de
moléculas hidrosolubles. La gran
mayoría de las moléculas están disueltas en agua
Y ...¿Es necesario que
pasen moléculas a través
de la membrana celular?
La respuesta en afirmativa. Sí.
Porque por ejemplo; se debe regular
la concentración de iones
inorgánicos del interior con respecto
al exterior de la célula. La hormonas
deben ser secretadas, etc.
Ah. Pero ….
¿Qué hace la membrana ante esto?
Utiliza todas las propiedades químicas y estructurales que le dan los
fosfolípidos y las proteínas que la conforman, con lo que realiza lo que se
conoce como transporte pasivo y transporte activo, además permite la difusión
simple.

Las proteínas de
transporte de
membrana
transfieren
pequeñas
moléculas
hidrosolubles a
través de las
membranas
celulares de una u
otra manera.
Veamos como.
Molécula que
quiere entrar
Molécula que
quiere salir

Primero tomemos en cuenta las condiciones del
interior y exterior de la membrana. La concentración de
iones en el interior de la célula es diferente al exterior.
Esta diferente concentración de iones, es
controlada por las proteínas de transporte
de membrana. Fíjate en la tabla la diferencia. Haz
clic. Toma como ejemplos notorios lo señalado por las
flechas.

Una forma de transporte es por
Canales proteicos o iónicos
Los canales iónicos pueden estar
abiertos o cerrados. Esto se controla por
estímulos externos o por condiciones
intracelulares
Proteínas formadoras de
canales iónicos (porinas)
Las porinas
que forman
canales
nanométricos
en la
membrana
llamados
canales iónicos
permiten el
paso de iones
solubles en
agua

Otra manera es por proteínas
transportadoras. Estas proteínas
fijan solutos con alta
especificidad
Esto es selectividad
Me llevo este.
Selecciona un
soluto de los tres

1. Las moléculas hidrofóbicas, como gases, pasan
membranas por difusión simple.
2 y 3. Los solutos pasan membranas por transporte
pasivo y activo.
Alta concentración
Baja concentración
O2, CO2
etanol
Na+ K+ Glucosa
1
2 3
1
Como te diste cuenta, la difusión simple y transporte pasivo se
dan de mayor a menos concentración y no se necesita gasto de
energía. En cambio, el transporte activo se da de menor a
mayor concentración y se necesita gastar energía.

No se nos olvide, el transporte
activo desplaza solutos en
gradiente de concentración
contrario ( de menor a mayor
concentración)

Lisosoma
H+
Mitocondria
Piruvato
ATP
La membrana
Plasmática
con sus
proteínas
transportador
as
transporta:
1. Nucleótidos
2. Azúcar
3. Aminoácidos
4. Na+
5. Otros
CADA MEMBRANA TIENE SUS PROPIAS
PROTEÍNASTRANSPORTADORAS SEGÚN SUS NECESIDADES
FUNCIONALES. EJEMPLOS
1
2
3
4
Membrana de lisosomas
Transporta protones de H+
Membranas de mitocondria
transporta piruvato y ATP
Proteínas transportadoras
Estos son sólo ejemplos. Tomemos en cuenta que hay un gran
número de proteínas de membrana transportadoras para reconoce
específicamente el soluto que deben transportar.
Esquema de una célula
eucariota con proteínas
transportadoras

Transportan: Iones, azúcares
y aminoácidos, entre otros
Mediante cambios conformacionales de
las proteínas transportadoras
ofreciendo sitios de unión
Proteínas Transportadoras (Transporte pasivo)
¿Cómo hacen el transporte?
Ya vimos que las porinas al formar canales
transportan iones, pero, las demás
moléculas ¿Cómo se transportan?

EJEMPLO DE TRANSPORTE EN HEPATOCITOS (Células del hígado)
Se da transporte pasivo en ambas direcciones, hacia adentro y hacia
afuera del hepatocito.
Hexágonos
que
representan
GLUCOSA
Molécula sin
carga
DESPUÉS DE COMER
Hay mayor gradiente de concentración
en el exterior de glucosa por lo que
tiende a entrar al hepatocito
HEPATOCITO
La glucosa dentro del
hepatocito se unen 2 y forma
Glocógeno.
Proteína transportadora
1º
Glucógeno

HEPATOCITO –
Se da transporte pasivo en ambas direcciones
GLUCOSA
Molécula sin
carga con
menor
concentración
¿Qué sucede?
SIN COMER
GLUCÓGENO
LA HORMONA
GLUCAGÓN DEL
PÁNCREAS SE SECRETA
Y VA AL HÍGADO Y AL
ENTRAS A LOS
HEPATOCITOS …..
HIDRÓLISIS GLUCOSA
C
V
NOTA: Estas células facilitan el transporte
pasivo, pero son muy selectivas
2º
El glucógeno
hidroliza al
glucógeno para
formar glucosa
que se
transporta hacia
el exterior de los
hepatocitos.

EL TRANSPORTE PASIVO PUEDE SER
IMPULSADO POR GRADIENTES DE
CONCENTRACIÓN O POR FUERZAS ELÉCTRICAS
(QUE FORMAN EL POTENCIAL DE MEMBRANA)
Na+
K+

HAY 3 FORMAS O MANERAS DE LLEVAR A CABO EL TRANSPORTE ACTIVO
ENTONCES: EL TRANSPORTE ACTIVO MOVILIZA SOLUTOS EN CONTRA DE
SUS GRADIENTES DE CONCENTRACIÓN Y ELECTROQUÍMICO
Na+
H+
K+
ACOPLADO BOMBA
IMPULSADA
POR ATP
BOMBA
IMPULSADA
POR LUZ BACTERIAS

Na+
K+
BOMBA DE Na+ Y K+
Esta proteína
además de ser
transportadora
es una enzima
La proteína
acopla el
transporte de
Na+ hacia el
exterior con el
transporte de
K+ hacia en
interior
“ANTIPORTE”
La bomba de Na+-
K+ es impulsada
por la
incorporación
transitoria de un
grupo fosfato (P)
La bomba
es cíclica

BOMBA DE Ca2+

EN CÉLULAS MUSCULARES LA
BOMBA DE Ca2+ VA DEL
CITOSOL AL INTERIOR RETÍCULO
SARCOPLÁSMICO
Ca2+
LA CONCENTRACIÓN
INTRACELULAR DE Ca2+ SE
MANTIENE EN UN NIVEL
REDUCIDO POR LA ACCIÓN DE
BOMBAS DE Ca2+

LOS GRADIENTES PROPICIAN QUE TRANSPORTES ACOPLADOS
CAPTEN NUTRIENTES EN FORMA ACTIVA
Hay 3 transportes acoplados
PROTEÍNAS: Uniportadoras – Simportadoras - Antiportadoras

TRANSPORTE TRANSCELULAR
Esquema de una célula de intestino en donde se representan las 3 forma de
transporte (UNIPORTE, SOMPORTE Y ANTIPORTE) para transportar glucosa,
sodio y potasio. Con esto la célula intestinal transfiera glucosa a través de la
mucosa intestinal

TRANSPORTE TRANSCELULAR
Esquema de una célula de intestino en donde se representan las 3 forma de
transporte (UNIPORTE, SOMPORTE Y ANTIPORTE) para transportar glucosa,
sodio y potasio. Con esto la célula intestinal transfiera glucosa a través de la
mucosa intestinal
Del lumen de
intestino, se
transporta la
glucosa junto
con el sodio
(simporte).
Dentro de la
célula intestinal
se separan y
salen por el otro
lado, la glucosa
sola (uniporte) y
el sodio se
acopla con el
potasio para
salir (antiporte)

LOS GRADIENTES DE H+ SE UTILIZAN PARA
IMPULSAR EL TRANSPORTE A TRAVÉS DE
LA MEMBRANA EN PLANTAS, HONGOS Y
BACTERIAS
ESTE TIPO DE CÉLULAS NO TIENEN BOMBA
DE SODIO
Esquema de célula vegetal.
Esquema bacteriano.

LOS TRANSPORTADORES DE MEMBRANA
PLAMÁTICA REGULAN EL pH CITOSÓLICO
ANTIPORTADORES DEPENDIENTES DE Na+
Na+
Na+
H+
H+
Controla pH regulando
el exceso de estos protones
Antiporte
¿Cómo lo hace?
Mediante

CANALES IÓNICOS
1. Los canales iónicos son selectivos para los
distintos iones y además están regulados
2. Los canales iónicos fluctúan en forma aleatoria
entre los estados abiertos y cerrados
3. La apertura y el cierre de los canales iónicos son
afectados por distintos tipos de estímulos
4. Los canales iónicos regulados por voltaje
responden al potencial de membrana
5. El potencial de membrana está gobernado por la
permeabilidad de la membrana a iones específicos

1ER EXAMEN TEÓRICO
UNIDADES:
I. Introducción
II. Estructura y transporte
de membrana
PRÓXIMA SEMANA A PRIMERA HORA
2ª tarea:
Explicación del experimento del heterocarión e indicar
qué se demuestra con este experimento.
La tarea la envías después de la clase teórica en PDF
con tu nombre.

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