La membrana celular, delgada lámina de 75 Å que envuelve a la célula y la separa del medio externo. Al variar su forma permite movimientos y desplazamientos de la célula. Su estructura es igual en todas las células y orgánulos citoplasmáticos membranosos. Singer y Nicholson (1972), bicapa lipídica, asociada con proteínas “estructura de mosaico fluido”, es asimétrica por las Glicoproteínas y Glucolípidos

1. 5. Matriz citoplasmática.
Transporte de Moleculas
Biología celular y molecular:
PhD Carlos Guillermo Quiroz Carrillo
Dra. Priscilia Aguilar Ramirez
Mag. Sergio Huatuco Trinidad
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2. MEMBRANA CELULAR
• La membrana celular, delgada lámina de 75 Å que envuelve a la célula y la separa del
medio externo. Al variar su forma permite movimientos y desplazamientos de la célula.
• Su estructura es igual en todas las células y orgánulos citoplasmáticos membranosos.
• Singer y Nicholson (1972), bicapa lipídica, asociada con proteínas “estructura de mosaico
fluido”, es asimétrica por las Glicoproteínas y Glucolípidos

3. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MEMBRANA – LOS LIPIDOS
• En un 40% de la estructura de la membrana . Barrera semipermeable.
• Se encuentran bajo la forma de fosfolípidos, glucolípidos y colesterol (siendo abundante en células de
mamíferos) y ausente en procariotas.
• Las moléculas hidrofílicas tienden a interactuar con el agua y una con otra y las moléculas hidrofóbicas
no
• Movimiento de los fosfolípidos:
Rotación: cuando la molécula en torno a su eje.
Difusión lateral: las moléculas se mueven lateralmento en
la misma capa. Es el movimiento más frecuente.
Flip-flop: la molécula lipídica se mueve de una monocapa
a otra debido a las flipasas. Movimiento menos
frecuente, energéticamente desfavorable.
Flexión: movimientos producidos por las colas hidrófobas
de los fosfolípidos.

4. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MEMBRANA – PROTEINAS
Proteínas integrales de la membrana: Están unidas a los lípidos
íntimamente, suelen atravesar la bicapa lipídica una o varias veces,
por esta razón se les llama proteínas de transmembrana
Proteínas periféricas de la membrana: Se localizan a un lado u otro
de la bicapa lipídica.
Proteínas ancladas a lípidos: Localizada fuera de la bicapa de
lípidos, pero unidas mediante enlaces covalentes a una molécula
lipídica situada dentro de la bicapa.

5. Se sitúan en la superficie externa de las células
eucariotas por lo que contribuyen a la asimetría de
la membrana.
Glucolípidos → oligosacáridos unidos a lípidos
Glucoproteínas → oligosacáridos unidos a proteínas
COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA MEMBRANA – CARBOHIDRATOS

6. MEMBRANA CELULAR
Lípidos
40%
Carbohidratos
10%
Proteínas
50%
Fosfolípidos
Glucolípidos
Colesterol
Glucolípidos
Glucoproteínas
Periféricas
Integrales
Transporte,
Comunicación
Barrera
semipermeable
Cubierta y
Glucocalix

7. Funciones de la membrana celular
• Mantener estable el medio intracelular, regulando el paso de agua,
moléculas y elementos.
• La membrana celular funciona como una barrera semipermeable,
permitiendo el paso de pocas moléculas y manteniendo la mayor parte de
los productos producidos dentro de ella.
• Mantener la diferencia de potencial iónico, haciendo que el medio interno
esté cargado negativamente.
• Proveer sitios de anclaje para los filamentos del citoesqueleto o los
componentes de la matriz extracelular lo que permite, entre otras, el
mantenimiento de la forma celular.
• Realizar los procesos de endocitosis y exocitosis.
• Servir de sitio estable para la catálisis enzimática. Además le confiere
identidad a través de los antígenos de histocompatibilidad y le permite
obtener información del exterior gracias a los receptores de membrana.
• Uniones entre células para formar tejidos.

8. UNIONES ESPECIALIZADAS ENTRE LAS CÉLULAS
En la membrana celular encontramos también una serie de estructuras que permiten la
unión y la comunicación entre células adyacentes.
La unión estrecha sella los espacios
entre las células epiteliales
La unión adherente conecta los
filamentos de actina de una célula
con otra adyacente
Los desmosomas conectan
filamentos intermedios de una célula
con otra célula
Las uniones gap permiten el paso
de pequeñas moléculas
hidrosolubles de una célula a otra
El hemidesmosoma ancla los
filamentos intermedios de la célula a
la matriz extracelular
La adhesión célula-matriz dependiente
de actina ancla los filamentos de
actina de la célula a la matriz
extracelular
UNION OCLUSIVA
UNION DE ANCLAJE
UNION FORMADORAS DE
CANALES
UNION DE ANCLAJE A LA
MATRIZ

9. • Solubilidad en los lípidos: Las sustancias penetran con facilidad
en la membrana ya que esta está compuesta en su mayor parte
por fosfolípidos.
• Tamaño: Las moléculas no polares de pequeño tamaño pueden
atravesar la capa de fosfolípidos .
• Carga: Las moléculas cargadas y los iones no pueden pasar, en
condiciones normales a través de la membrana. Sin embargo,
algunas sustancias cargadas pueden pasar por los canales
proteicos o con la ayuda de una proteína transportadora.
FACTORES QUE DETERMINAN LA PERMEABILIDAD DE LA
MEMBRANA
La membrana plasmática regula la entrada y salida de materiales,
permitiendo la entrada de unos y restringiendo el paso de
otros. La membrana es permeable cuando permite el paso,
más o menos fácil, de una sustancia.

10. • Canales proteicos: algunas proteínas
forman canales llenos de agua
(acuaporinas) por donde pueden pasar
sustancias polares o cargadas
eléctricamente que no atraviesan la capa de
fosfolípidos.
• Proteínas transportadoras: otras proteínas
se unen a la sustancia de un lado de la
membrana y la llevan del otro lado donde la
liberan.
Estos canales y proteínas transportadoras altamente selectivas permiten el
paso a una única sustancia.

11. TRANSPORTE
ACTIVO
TRANSPORTE
PASIVO ENDOCITOSIS
EXOCITOSIS
TRANSCITOSIS
DIFUSIÓN
FACILITADA
DIFUSIÓN
SIMPLE
BOMBA DE
SODIO-POTASIO
OTRAS BOMBAS
FAGOCITOSIS
PINOCITOSIS
MEDIADA POR
UN RECEPTOR
OSMOSIS
TRANSPORTE DE MOLECULAS DE
BAJA MASA MOLECULAR
TRANSPORTE DE MOLECULAS DE
ELEVADA MASA MOLECULAR

12. Transporte pasivo: es el movimiento
de sustancias a través de la membrana
celular y no gasta energía celular.
Transporte activo: es el movimiento
de materiales a través de la
membrana, usando energía (ATP).
TRANSPORTE DE MOLÉCULAS DE BAJA MASA MOLECULAR
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:

13. Difusión Simple: Movimiento neto de una sustancia a favor
de su gradiente de concentración que va de una región de
concentración alta a otra de concentración baja.
1.- TRANSPORTE PASIVO

14. Isotónica: si los líquidos extracelulares no se diluyen con
respecto a la célula. La célula mantiene su forma.
Hipertónica, si los líquidos extracelulares aumentan la
concentración de solutos con respecto a las células, originando
pérdida de agua y deshidratación.
En células animales  crenación
En células vegetales plasmólisis
Hipotónica: Si los líquidos extracelulares se diluyen, con respecto
a las células. El agua tiende a pasar al protoplasma y las células se
hinchan y se vuelven turgentes, pudiendo estallar. En células
vegetales la pared de celulosa lo impedirá.
En células animales  lisis
En células vegetales  turgencia
OSMOSIS
Es el flujo de agua a través de una membrana semipermeable de la región de baja
concentración de soluto a la región de alta concentración de soluto.

15. Proceso de osmosis en células animales
Proceso de osmosis en células vegetales

16. Difusión Facilitada
Si moléculas son demasiado grandes como para atravesar los canales
de la membrana o demasiado insolubles en lípidos como para poder
difundir a través de la capa de fosfolípidos, necesitan una Proteína
Transportadora para realizar este proceso

17. La célula utiliza energía metabólica (ATP) para desplazar iones o
moléculas de un lado a otro de una membrana contra su gradiente
de concentración.
2.- TRANSPORTE ACTIVO

18. En la bomba de Na y K se usa ATP para bombear iones sodio
hacia fuera de la célula y iones potasio hacia dentro.
• El K+ y el Na+ se encuentran alejados del equilibrio
• El K+ importante en muchos procesos enzimáticos
• Funciona como un antiporte.

19. TRANSPORTE DE MOLÉCULAS DE ELEVADA MASA
MOLECULAR
Pinocitosis
Ingestión de líquidos y partículas en disolución por vesículas
recubiertas por clatrina.

20. Fagocitosis
Se forman grandes vesículas revestidas o fagosomas que ingieren
microorganismos y restos celulares.
Este proceso también puede ser mediado por un receptor
en la membrana.

21. Exocitosis:
Las macromoléculas contenidas en vesículas citoplasmáticas son
transportadas desde el interior celular hasta la membrana plasmática, para
ser vertidas al medio extracelular.
 Secreción: cuando el contenido tiene una función importante en el
exterior de la célula. Por ejemplo, si se trata de hormonas.
Secreción constitutiva Secreción regulada

22. Transcitosis
Conjunto de fenómenos que permiten que una sustancia
atraviesar todo el citoplasma. Implica el doble proceso
endocitosis-exocitosis.

23. GRACIAS!