Este documento describe las membranas biológicas y el transporte celular. Explica que las membranas están compuestas principalmente de lípidos, proteínas y glúcidos, y forman las fronteras de la célula y sus orgánulos. Describe los diferentes tipos de transporte a través de las membranas, incluyendo la difusión, ósmosis, transporte activo y endocitosis/exocitosis. También cubre las funciones especializadas de las membranas y las estructuras que permiten la comunicación entre células.

1. 2ª unidad
INTERACCIÓN CÉLULA-AMBIENTE

2. MEMBRANA Y TRANSPORTE CELULAR

3. Membranas biológicas
.
Orgánulos y otras estructuras formadas por membranas unitarias
1. Membrana plasmática
2. Retículo endoplasmático granular y liso
3. Aparato de Golgi
4. Lisosomas
5. Peroxisomas
6. Mitocondrias
7. Plastos
8. Vacuolas
Membranas unitarias: 9. Envoltura nuclear
1.Constituyen fronteras que permiten no sólo separar
2.Poner en comunicación diferentes compartimentos en el interior de la célula y a la propia
célula con el exterior.
a) La estructura es muy parecida.
b) Las diferencias se establecen más bien al nivel de la función particular tienen los
distintos orgánulos formados por membranas.
Este tipo de membranas se denomina, debido a esto, unidad de membrana o
membrana unitaria. La membrana plasmática de la célula y la de los orgánulos
celulares está formada por membranas unitarias.

4. Composición
Proteínas
Lípidos
Glúcidos
Integrales
Perifericas
Fosfolipidos
Colesterol
Asociados a proteinas
Glicoproteínas
Asociados a Lipidos
Glucolipidos

7. Membranas biológicas
Membrana unitaria
.

8. Membranas biológicas
Composición química
.
Todas las membranas biológicas están constituidas básicamente por:
1.Lípidos: los fosfolípidos son los principales lípidos constituyentes de las membranas plasmáticas. Sin
embargo, no son los únicos representantes de este grupo, puesto que la mayoría de las membranas
plasmáticas poseen también colesterol.
2.Proteínas: representan su principal componente funcional, desempeñando un papel fundamental en la
regulación y control de su permeabilidad. Entre las proteínas de membrana, podemos distinguir también
polipéptidos que poseen función enzimática, receptores para diversas señales (como las hormonales),
que producen la adhesión celular y proteínas con una variedad enorme de funciones. Las proteínas de
membrana pueden clasificarse, utilizando como criterio el grado de asociación a esta, en “integrales” y
“periféricas.
3.Hidratos de carbono: Los glúcidos de la membrana se presentan en forma de oligosacáridos o, con
menor frecuencia, como monosacáridos. En todos los casos se encuentran unidos en forma covalente a
lípidos, constituyendo glucolípidos, o a proteínas, constituyendo las famosas glucoproteínas. La
ubicación de los glúcidos en las membranas plasmáticas se realiza, en forma casi exclusiva, en la capa
superficial o externa de la bicapa fosfolipídica.
La relación existente entre los lípidos y las proteínas de membrana suele variar
dependiendo del tipo celular estudiado.

9. Membranas biológicas
Funciones de la membrana plasmática
.
1. INTERCAMBIOS. La membrana es, básicamente, una barrera selectiva
(permeabilidad selectiva). Limita a la célula e impide el paso de sustancias. La
membrana es un elemento activo que escoge lo que entrará o saldrá de la
célula.
2. RECEPTORA. Algunas proteínas de la membrana plasmática van a tener
esta función.
a)Al existir diferentes proteínas receptoras en la membrana celular y al tener las
células diferentes receptores, la actividad de cada célula será diferente según sean las
hormonas presentes en el medio celular.
3. RECONOCIMIENTO. Se debe a las glicoproteínas de la cara externa de la
membrana.
a)Van a reconocer las células que son del propio organismo diferenciándolas de las
extrañas a él por las glicoproteínas de la membrana.
b)Estas sustancias constituyen un verdadero código de identidad.

10. Membranas biológicas .
A. TIPOS DE MEMBRANAS
En los medios orgánicos la difusión está dificultada la por la existencia
de membranas.
En general, las membranas pueden ser:
1. Las membranas permeables permiten el paso del soluto y del
disolvente
2. Las impermeables impiden el paso de ambos.
3. Las semipermeables permiten pasar el disolvente pero impiden el
paso de determinados solutos. Esto último puede ser debido a
diferentes causas

11. Membranas biológicas
Transporte de sustancias

13. EL TRANSPORTE CELULAR

14. El transporte celular
• Es el mecanismo mediante el cual entran a la
célula los materiales que se necesitan mientras
salen los materiales de desecho y las
secreciones celulares. Puede ser:
– Transporte activo: es el movimiento de
materiales a través de la membrana, usando
energía.
– Transporte pasivo: es el movimiento de
sustancias a través de la membrana celular que
no requiere energía celular.

15. El transporte celular pasivo
VER
• El transporte pasivo depende de la energía cinética de las
partículas de la materia.
• Los átomos, los iones y las moléculas de todas las sustancias
están en continuo movimiento.
• En los sólidos, las partículas vibran en un solo sitio.
• Las partículas de los líquidos y los gases se mueven de un sitio
a otro al azar. Van en línea recta hasta que chocan con otras
partículas y cambian de dirección.

16. LA DIFUSIÓN
• Es el movimiento de átomos, moléculas o iones de una región
de mayor concentración a una región de menor
concentración.
• La difusión continúa hasta que las moléculas de azúcar estén
distribuidas uniformemente en el agua.
• Una vez ocurra esto, la concentración no cambiará. Las
moléculas se seguirán moviendo, pero la concentración se
mantendrá constante (equilibrio dinámico).

17. ¿QUÉ ES LA DIFUSIÓN?

18. La difusión
• Un gradiente de
concentración es una
medida de la diferencia
en la concentración de
una sustancia en dos
regiones.
• La velocidad de difusión
va a depender del
tamaño del gradiente de
concentración.
Mayor gradiente Mayor velocidad
de concentración de difusión

19. La difusión simple
• Sustancias como el O2
y el CO2, pasan a
través de los poros
de la membrana
celular por difusión
simple.
AAqquuaappoorriinnaass

20. DIFUSIÓN SIMPLE EN LA CÉLULA

21. AQUAPORINAS

22. Difusión simple de oxígeno

23. LA ÓSMOSIS (difusión del agua)
• Es el paso del agua por una membrana
relativamente permeable, desde una región de
mayor concentración a una región de menor
concentración.

25. Ósmosis

26. Solución isotónica
 La concentración
de sustancias
dentro de la célula
es igual a la
concentración de
sustancias fuera de
la célula.
El plasma
sanguíneo es
isotónico para los
glóbulos rojos.

27. Solución hipertónica
• La concentración de
sustancias disueltas en
el agua que está fuera
de la célula es mayor
que en el agua que
está dentro de la
célula.
– Una solución de sal
es hipertónica para
los glóbulos rojos.

28. Solución hipotónica
 La concentración de
materiales disueltos
en el agua fuera de
la célula es menor
que la concentración
en la célula.
 Un glóbulo rojo en
agua destilada está
en una solución
hipotónica.

29. Soluciones isotónicas, hipertónicas e hipotónicas

30. Turgencia y Plasmólisis
• Turgencia es la presión del
agua sobre la pared celular.
– Ayuda a dar firmeza y rigidez a
los tallos y a las hojas.
• Plasmólisis es la contracción
del contenido celular como
resultado de la pérdida de
agua.
– Los tallos y las hojas se
marchitan.

31. Comportamiento de la célula animal y la
vegetal:
CELULA ANIMAL
• Crenación: ocurre cuando la célula
está expuesta a un ambiente
hipertónico y se arruga al perder
agua.
• Hemólisis: ocurre cuando la célula
está expuesta a un ambiente
hipotónico y explota al llenarse de
agua
CELULA VEGETAL
• Plasmolisis: ocurre cuando la
célula está expuesta a un ambiente
hipertónico y pierde agua. Se
observan areas blancas.
• Turgencia: ocurre cuando la célula
está expuesta a un ambiente
hipotónico y esta comienza a
llenarse de agua, pero no explota
porque la pared celular la protege.

32. Difusión facilitada
• Es la difusión de materiales a través de la membrana celular con la
ayuda de moléculas transportadoras (proteínas).
– Las moléculas transportadoras permiten que moléculas
específicas, que se encuentran en un lado de la membrana,
puedan pasar hasta el otro lado.
• La difusión facilitada comprende el movimiento de sustancias a
favor de un gradiente de concentración.
– Sin embargo, las sustancias se mueven más rápido que en la
difusión simple.

33. Difusión facilitada

34. EL TRANSPORTE ACTIVO
• Es el proceso mediante el cual la célula usa energía para mover
átomos, iones y moléculas contra un gradiente de concentración.
– Un ser humano en reposo usa de un 30 a un 40 % de su
energía para el transporte activo de materiales hacia las
células.

35. Transporte activo

36. Transporte activo
• La glucosa, los
aminoácidos y algunos
iones (raíces) se
mueven hacia las
células por transporte
activo.
• Algunas sustancias de
desecho salen de
algunas células de esta
forma.

39. LA ENDOCITOSIS Y LA
EXOCITOSIS
• La endocitosis es el
proceso mediante el
cual las células obtienen
materiales grandes que
no pueden pasar a
través de la membrana
celular. Hay 2 tipos:
– Pinocitosis
– Fagocitosis

40. Tranporte de moléculas de
gran tamaño.
• Endocitosis: Es el
proceso por el que la
célula capta partículas
del medio externo
mediante una
invaginación de la
membrana en la que
se engloba la
partícula a ingerir.

42. Pinocitosis
• La célula adquiere partículas pequeñas o gotas
de líquidos.

43. Fagocitosis
• Los materiales sólidos grandes entran a la
célula.
– Ocurre en amebas, glóbulos blancos, etc.

44. EXOCITOSIS
• Es la salida de
moléculas grandes, o
de grupos de
moléculas, del
interior de la célula.
– Pueden ser
desechos o
secreciones útiles
llevadas a la
membrana celular
por el aparato de
Golgi.

45. ESPECIALIZACIONES DE LAS
SUPERFICIES CELULARES
1. Desmosomas
2. Uniones estrechas
3. Uniones en hendidura
4. Plasmodesmos

46. Desmosomas
• Mantienen unidas a células
adyacentes. Las membranas
se pegan mediante
proteínas y carbohidratos.
Filamentos proteicos unidos
al interior de los
desmosomas se extienden
hacia el interior de cada
célula y refuerzan la unión.
- piel
- intestinos
- vejiga urinaria

47. Uniones estrechas
• Impiden las fugas en
las células. Están
formadas por fibras
de proteína que
sellan los espacios
entre las células que
revisten los tubos o
bolsas del cuerpo
animal.
- vejiga urinaria.

48. Uniones en hendidura
• Son canales proteicos
intercelulares que permiten
la comunicación celular.
Conectan directamente los
interiores de células
adyacentes.
- músculo cardiaco.
- glándulas.
- cerebro.
- embriones jóvenes.

49. Plasmodesmos
• Son aberturas en las
paredes de células
vegetales adyacentes,
forradas con membrana
plasmática y llenas de
citoplasma. Crean puentes
citoplasmáticos continuos
entre los interiores de
células adyacentes.
Permiten el libre paso de
agua, nutrimentos y
hormonas.
- células vegetales

50. MICROVELLOSIDADES

51. Las microvellosidades amplifican la
superficie celular
• La mayor parte de las células
que poseen superficies libres
exhiben microvellosidades
de diferentes tipos, las
cuales permiten acrecentar
la superficie disponible sin
producir cambios apreciables
del tamaño celular:
– Chapa estriada
(enterocitos)
– Ribete en cepillo (túbulo
proximal del riñón)
– Estereocilios (epidídimo y
conducto deferente)

52. PARED CELULAR
• La pared celular es una estructura fuera de la membrana celular, que da
forma y rigidez a la célula vegetal.
– Se compone de celulosa y pectina.
– Permite el paso del aire, del agua y de los materiales disueltos.
– Las membranas de células vecinas pueden estar en contacto a través de aberturas
en la pared celular (paso de materiales).
– Procariotas y hongos también tienen pared celular.