Este documento resume los conceptos clave de la membrana celular y el transporte a través de ella. La membrana celular es una estructura semipermeable formada por una bicapa lipídica que controla el paso de sustancias a través de proteínas transportadoras. Existen dos tipos principales de transporte: pasivo, que sigue el gradiente de concentración, y activo, que requiere energía. El transporte activo primario bombea iones contra su gradiente usando ATP, mientras que el secundario acopla el movimiento de otras

1. Biología Celular y Molecular
UNIDAD NO. 2. LA CÉLULA COMO UNIDAD DE ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS
ORGANISMOS.
Tema 3: Membrana citoplasmática y transporte
celular.
 Transporte celular a través de la membrana plasmática:
- Tipos.
- Características.
- Importancia.

2. MEMBRANA Complejo supramolecular
formando por doble capa de lípidos,
CELULAR con carbohidratos y proteínas.
Estructura en mosaico fluido.
En la cara externa posee una zona
periférica denominada glicocálix
(oligosacáridos).
Los oligosacáridos del glicocálix
están unidos tanto a los lípidos,
(glicolípidos), como a las proteínas,
(glicoproteínas).
En la cara interna de la membrana
plasmática las proteínas están
Fig. 1. Membrana plasmática. asociadas a microtúbulos, a
microfilamentos y a otras proteínas
con función esquelética.

3. Funciones:
GLUCOCÁLIX
-Protege la superficie celular del daño mecánico y químico.
-Reconocimiento celular: la complejidad de oligosacáridos y su ubicación en la
superficie sugiere que son los principales marcadores de identidad que actúan en
procesos de reconocimiento:
-Comunicaciones intercelulares.
-Funcionamiento del sistema inmunitario (rechazo, alergias).
-La capacidad patogénica de agentes infecciosos (amigdalitis, gastroenteritis).
(50 nm)
MEC
MIC

4. TRANSPORTE CELULAR
TRANSPORTE
CELULAR

5. TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA
Transporte a través de la membrana
• La MP tiene una permeabilidad
selectiva.
• A menor tamaño y mayor
hidrofobicidad, mayor difusión a
través de la bicapa.
• Moléculas hidrosolubles y cargadas
no pueden atravesar la bicapa (la
mayoría).
• Es necesario un sistema de
transporte para las moléculas
impermeables a la bicapa: proteínas
transportadoras de membrana

6. TIPOS DE TRANSPORTE
1. Transporte pasivo.
1.1. Difusión simple.
1.2. Difusión facilitada.
1.3. Ósmosis.
2. Transporte activo.
2.1. Primario.
2.2. Secundario.
3. Transporte masivo.
3.1. Fagocitosis.
3.2. Pinocitosis.
3.3. Exocitosis.

7. TRANSPORTE PASIVO Y ACTIVO

8. DIFUSIÓN
• Movimiento de una sustancia de una área de mayor
concentración a una de menor concentración (o sea, a favor del
gradiente de concentración).
• Tiene lugar hasta que la concentración se iguala en ambas
partes.
• No requiere ATP.

9. DIFUSIÓN
• La velocidad dependerá de:
1. La energía cinética (que depende de la
temperatura).
2. El gradiente de concentración.
3. El tamaño de las moléculas.
4. La solubilidad de las moléculas en la
porción hidrofóbica de la bicapa.

10. DIFUSIÓN
SIMPLE FACILITADA
Para transporte de moléculas Para transportar moléculas más grandes que
pequeñas e hidrofóbicas el agua o cargadas
(O2, CO2, NO, NH3, medicamentos eléctricamente (biopolímeros como glucosa,
liposolubles, etc.) algunos aminoácidos).
Se realiza a favor del gradiente de Difusión mediada por un acarreador,
concentración. (proteína transportadora).
Se realiza a través de la bicapa lipídica. Las moléculas atraviesan la membrana por
canales proteicos que se abren o cierran por
modificación de la forma de la proteína al
contactar esta con la sustancia transportada.
Existe un transportador específico para cada
sustancia.
El transportador es saturable (tiene una
velocidad máxima de trabajo).

11. PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS
Pueden clasificarse en dos grandes grupos:
1-Proteínas transportadoras o permeasas:
Son las que se unen a un soluto específico y
tras una serie de cambios conformacionales
transfieren el soluto a través de la
membrana.
2- Proteínas canal:
Forman un poro acuoso que se extiende a
través de la membrana. Cuando ese poro se
abre se permite el paso de solutos
específicos (normalmente iones inorgánicos
de un tamaño y carga concretos). Es una
transporte mucho más rápido que el
mediado por transportador.

12. ÓSMOSIS
El agua difunde a través de la membrana siguiendo su gradiente de
concentración (desde el compartimiento más diluido hacia el más moléculas
concentrado).
La osmosis es un proceso vital para las células puesto que si no pueden
controlar o compensarla se hinchan hasta estallar o pierden agua hasta
deshidratarse.

13. La ósmosis es un tipo especial
de difusión.
Las moléculas disueltas (iones,
compuestos orgánicos, etc.) se
denominan solutos.
El movimiento del agua a través
de la membrana semipermeable
se realiza de una región de mayor
concentración a una de menor
concentración.
En la medida que la
concentración de soluto aumenta,
la concentración de agua libre
disminuye.
Los últimos avances señalan a
las aquaporinas como formadoras
de canales para el paso de agua.

14. TRANSPORTE ACTIVO
Ocurre contra el gradiente de
concentración.
Requiere un gasto de energía.
La célula utiliza ATP como fuente de
energía.
Mantiene las diferencias de
concentración entre el LEC y el LIC
(K+, Na+, Ca+2…), permite la absorción
de micronutrientes en intestino, la
reabsorción en el riñón y la
generación y transmisión del impulso
nervioso.
Tipos:
- TA primario: la energía procede
directamente del ATP.
- TA secundario o acoplado: la
energía procede del gradiente
generado por el TA primario.

15. TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO
• Transporte de iones: Bomba Na+/ K+
La bomba sodio-potasio usa energía (generalmente obtenida de la hidrólisis de ATP), a
nivel de la misma proteína de membrana produciendo un cambio conformacional que
resulta en el transporte de una molécula a través de la proteína.
1: tres iones de sodio (3 Na+) intracelulares
se insertan en la proteína transportadora.
2: el ATP aporta un grupo fosfato (Pi)LEC
liberándose ADP. El grupo fosfato se une a la
proteína, hecho que provoca cambios en el
canal proteico.
3: esto produce la expulsión de los 3 Na+
fuera de la célula.
4: dos iones de potasio (2 K+) extracelulares
LIC
se acoplan a la proteína de transporte.
5: el grupo fosfato se libera de la proteína
induciendo a los 2 K+ a ingresar a la célula. A
partir de ese momento, comienza una nueva
etapa con la expulsión de otros tres iones de
Mantiene ↓[Na+]LIC ↑[K+]LIC sodio.
Proporciona energía para el transporte 2º de otras moléculas. Las células nerviosas y
musculares utilizan el gradiente K+/Na+ para producir impulsos eléctricos. - La salida activa de
Na+ es importante para mantener el equilibrio osmótico celular.

16. TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO

17. TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO
4. Transporte activo secundario
La difusión de Na+ hacia el interior celular
(a favor de gradiente) impulsa el movimiento
de otra molécula en contra de su gradiente.
La energía necesaria para llevar a cabo el
trabajo contragradiente se obtiene del
transporte a favor de gradiente
electroquímico de un soluto, normalmente
un ión, para transportar el otro.
- Simporte: la otra molécula se mueve
en la misma dirección que el Na+.
- Antiporte: en dirección opuesta.
• Ejemplos: transporte acoplado al Na+ de
glucosa y a.a. en células epiteliales del
intestino delgado y de los túbulos
renales, antiporte de H+ y Ca+2.

18. TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO
Ej: En las células epiteliales
del intestino delgado.
Transportan glucosa en
contra de su gradiente de
concentración por un
transportador que
requiere la unión
simultánea de Na+.
La glucosa y el Na+ son
transportados al interior
de la célula como
resultado del gradiente de
Na+ creado por las bombas
Na+/K+.
Así la glucosa pasa de la luz
intestinal a la sangre.

19. TRANSPORTE MASIVO
Endocitosis
Transporte de moléculas
grandes.
Ingestión de partículas
y microorganismos
(fagocitosis)
Exocitosis
Liberación (secreción) de
hormonas, neurotransmisores
y sustancias de desechos.

20. ENDOCITOSIS
Las invaginaciones que se forman en la membrana rodean al líquido
extracelular y a las sustancia contenidas en él.
Las vesículas resultantes poseen un diámetro aproximado de 80 nm.
Puede estar mediada por receptores para diversas moléculas (hormonas, LDL
(low density proteins)).
- Los receptores pueden estar por toda la superficie celular o ubicados en
áreas concretas (fositas recubiertas formadas fundamentalmente por
clatrina).
- La unión del ligando al receptor activa a las moléculas del citoesqueleto
para la formación de la vesícula.
En la endocitosis mediada por
receptor las sustancias que serán
transportadas al interior de la célula
deben primero acoplarse a las
moléculas receptoras específicas.
Cuando las depresiones están llenas
de receptores con sus moléculas
especificas unidas, se ahuecan y se
cierran formando una vesícula.

21. EXOCITOSIS
Se emplea por muchas células para segregar moléculas (ejemplo
hormonas, neurotransmisores y sustancias de desecho).
Implica la fusión de la membrana plasmática con la de la vesícula
que contiene estos productos celulares (da lugar a la incorporación
de la membrana de la vesícula secretora a la membrana plasmática
cuando el contenido de la vesícula se libera fuera de la célula).

22. ENDOCITOSIS Y EXOCITOSIS

23. CONCEPTOS DE INTERÉS
CONCEPTOS DE INTERÉS
• Soluto: Molécula que se disuelve en una solución
• Solvente: Sustancia capaz de disolver las moléculas de soluto (generalmente
agua)
• Difusión: Movimiento de moléculas a través de una membrana
selectivamente permeable a favor del gradiente de concentración.
• Osmosis: Movimiento de moléculas de agua a través de una membrana
selectivamente permeable a favor del gradiente de concentración.
• Presión Osmótica: presión necesaria para prevenir el movimiento neto del
agua a través de una membrana semi-permeable que separa dos soluciones
de diferentes concentraciones.
• Gradiente de concentración: Diferencia de concentraciones de moléculas
entre el interior y el exterior de la célula.
• Medio hipertónico: Mayor cantidad de moléculas de soluto fuera de la
célula que dentro.
• Medio hipotónico: Menor cantidad de moléculas de soluto fuera de la célula
que dentro.
• Medio isotónico: igual cantidad de moléculas de soluto fuera y dentro de la
célula.

24. ¡¡¡ Pasen buen día chicos!!!