Este documento describe la membrana celular y los mecanismos de transporte a través de ella. La membrana está compuesta de una bicapa lipídica, proteínas y glúcidos. Existen diferentes mecanismos de transporte, como la difusión pasiva a favor de gradientes y el transporte activo en contra de gradientes que requiere energía. La membrana controla el paso de sustancias y mantiene la integridad de la célula.

1. UNIVERSIDAD DE OCCIDENTE
BIOLOGIA GENERAL
MEMBRANA CELULAR
Y
TRANSPORTE
Lic. Karla Martínez A.

2. 2
MEMBRANA CELULAR
 Esta estructura que
envuelve a la célula
y la delimita.
 Tiene un grosor
aproximado de
0.0075 a 0.01 µm
 Está compuesta por
fosfolípidos
(bicapa), proteínas y
glúcidos.

3. 3
Características de la membrana
CARACTERÍSTICAS
Compuesta por bicapa lipídica (fosfolípidos y
colesterol),
proteínas y oligosacáridos en distintas
proporciones
según las diversas membranas
Fluida: debido al movimiento de lípidos y
proteínas
en la bicapa
Asimétrica: las dos monocapas de la bicapa
son diferentes.
La externa contiene principalmente
fosfatidilcolina, y la interna
fosfatidilserina y fosfatidiletanolamina. A esta
asimetría también
contribuyen las proteínas y los glúcidos
(oligosacáridos).
Presenta permeabilidad selectiva: controla
el paso de sustancias
a través de ella. La selectividad depende de la
naturaleza de las
moléculas que atraviesan la membrana.

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Funciones de la Membrana
FUNCIONES
Delimitar la célula (y sus
compartimientos); separarla
de su entorno
Constituir una barrera con
permeabilidad muy
selectiva,
controlando el intercambio
de sustancias
Controlar el flujo de
información entre las células
y su entorno
Constituir el anclaje del
citoesqueleto y el sitio de
uniones
intercelulares

5. 5
Modelo del Mosaico Fluido
Numerosos
experimentos
condujeron a
S.J. Singer y G.
Nicolson a
postular el
“modelo del
mosaico
fluido” en
1972, que
representa la
estructura
actualmente
aceptada de las
membranas.

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Lípidos de membrana
-
Fosfolípidos
- Colesterol
Son
anfipáticos
Forman
bicapa
Se
relacionan
con la
fluidez
Dan
asimetría
a la
membrana
Pueden
formar
Glucolípidos

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Ácidos grasos saturados Ácidos grasos insaturados
(poseen enlaces dobles en la
cadena)
Ácidos grasos
Las cadenas cortas e insaturadas aumentan la fluidez.
Las cadenas largas y saturadas la disminuyen.

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Bicapa de Fosfolípidos
Los fosfolípidos tienen una cabeza polar (grupo fosfato unido
un residuo de colina, etanolamina, serina o inositol y a un
glicerol) y dos colas hidrofóbicas (cada una de ellas es un ácido
graso). Las colas varían en su longitud y en su grado de
saturación (presencia de dobles enlaces), estas diferencias
afectan la fluidez de la membrana.

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Movimientos de los lípidos
MOVIMIENTOS
Rotación: giro en torno a su eje.
Difusión lateral: las moléculas se
difunden de
manera lateral dentro de la misma
capa.
Es el movimiento más frecuente.
Flip-flop: movimiento de la
molécula lipídica de una
monocapa a la otra. Es el
movimiento menos frecuente,
por ser energéticamente más
desfavorable.
Flexión: son los movimientos
producidos por las colas
hidrófobas de los fosfolípidos.

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Movimientos de los lípidos

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Fluidez de la membrana
Depende de
factores como:
Temperatura: la fluidez
aumenta al
aumentar la temperatura.
Naturaleza de los
fosfolípidos: la presencia
de lípidos insaturados y
de cadena corta
favorecen el aumento de
fluidez
Presencia de
colesterol: regula la
fluidez
y la permeabilidad.

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Proteínas de membrana
 Desempeñan funciones especificas
 Tienen movilidad en la bicapa
POTEÍNAS DE
MEMBRANA
INTEGRALES
Están insertas entre los
lípidos. Suelen atravesar
la bicapa lipídica una o
varias veces; por
esta razón se les llama
proteínas transmembrana
PERIFÉRICAS
Se localizan a un lado
u otro de la bicapa lipídica
y están unidas débilmente a
las cabezas polares de los
lípidos de la membrana u
a otras proteínas integrales
por enlaces de hidrógeno

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Proteínas de membrana
Distintas proteínas de membrana

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Funciones de las proteínas de
membrana
 Transportadoras
 Fijación unión (estructurales)
 Receptores
 Enzimas

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Glúcidos de membrana
OLIGOSACÁRIDOS
DE
MEMBRANA
Se sitúan en
la superficie
externa de
la membrana
(Asimetría)
Se unen a lípidos
(glucolípidos),
o a proteinas
(glucoproteinas).
Constituyen la
cubierta
celular en
células
animales o
glucocálix

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Glúcidos de membrana
El glicocálix es diferente en cada
membrana, por lo que es un tipo de
sello o “huella digital” de la celula.

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Funciones del Glucocalix
protege la superficie celular contra la interacción de
otras proteínas extrañas o lesiones físicas o químicas
actúa en el reconocimiento celular (en los procesos
de rechazos de injertos y transplantes)
GLUCOCALIX confiere viscosidad a las superficies celulares,
permitiendo el deslizamiento de células en movimiento,
como , por ejemplo, las sanguíneas
presenta propiedades inmunitarias, por ejemplo los
glúcidos del glucocálix de los glóbulos rojos representan
los grupos sanguíneos del sistema sanguíneo

18. Transporte a través
de la membrana

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Mecanismos de transporte
PASIVO
• Se da a favor de un gradiente
de concentración (diferencia en la
concentración de una sustancia
dentro y fuera de la célula).
• No requiere gasto energético por
parte de la célula.
 Difusión
simple
 Difusión
facilitada
 Ósmosis
ACTIVO
• Se da en contra de un gradiente
de concentración.
• Requiere de energía
 Bombas
ATP-asa

Cotransporte
 Endocitosis
-

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Exterior celular
Citoplasma
Se define como el desplazamiento de
partículas desde una zona de mayor
concentración a otra de menor
concentración.
1.-Difusión simple

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2.-Difusión facilitada
Las proteínas transportadoras a unen
a la molécula que van a transportar y
sufren un cambio estructural que permite
el paso de la sustancia hacia el otro lado
de la membrana. Ej.: monosacáridos y
aminoácidos.
Es el paso se sustancias a favor de un gradiente de concentración
utilizando una proteína y sin gasto de energía.
Las proteínas canal
permiten el paso de ciertos
iones cuando están abiertas.

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3.-Osmosis
OSMOSIS
Se define como: "proceso de difusión
de un
Solvente a través de una membrana
semipermeable, desde una solución
más diluida a otra más concentrada
"
El agua, que es el solvente celular,
pasa a través de la membrana y tiende a
igualar
la presión osmótica intra y extra celular.

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Movimiento del Agua
 El agua se moviliza desde una zona de baja
concertación de soluto (solución diluída o medio
hipotónico) hacia una zona de alta
concentración de soluto (solución concentrada o
medio hipertónico) , hasta llegar al equilibrio
de las concentraciones (estado isotónico)
Medio
hipotónico
Medio
hipertónico
H2O

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Se igualan las concentraciones, no
los volúmenes.

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Transporte activo
Es el paso de una sustancia a través de una membrana semipermeable, en
contra de un gradiente de concentración (desde una zona de menor
concentración a otra de mayor concentración), con gasto de energía.
PRIMARIO SECUNDARIO
Energía derivada del ATP
directamente empuja a la
sustancia para que atraviese la
membrana. Ejemplo: la bomba
de Na+/K+ en las neuronas.
Esta bomba actúa como una
enzima que rompe la molécula
de ATP y también se llama
bomba Na+/K+-ATPasa.
Los sistemas secundarios de
transporte activo o Cotransporte
aprovechan la energía cinética de un
gradiente iónico para transportar un
segundo soluto contra un gradiente.
Así, un ión pasa a favor de gradiente
y otra sustancia (glucosa,
aminoácidos) la atraviesa en contra.

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Bombas ATP- asa
Bomba de Na+/ K+: el sodio es bombeado hacia el exterior de la célula,
mientras que el potasio es bombeado hacia el interior de la misma. Ambos
en contra de gradiente.

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Transporte Activo Secundario

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Transporte en Masa
Transporte de partículas de gran tamaño (macromoléculas completas, virus,
células procariontes, etc.). Para transportar grandes partículas a través de su
membrana, la célula emplea dos procesos: la endocitosis y la exocitosis.
ENDOCITOSIS EXOCITOSIS
La célula toma moléculas grandes o
partículas de su medio externo, mediante
la invaginación de la membrana celular y
formación de vesículas intracelulares.
- Pinocitosis (pino = beber): mediante
este proceso, la célula obtiene
macromoléculas líquidas
- Fagocitosis (fago = comer): proceso
que le permite a la célula ingerir
partículas de gran tamaño, como
microorganismos y restos de otras
células. Las o vacuolas que se forman se
llaman fagosomas, los cuales se
fusionan con los lisosomas y degradan el
material ingerido
Mediante este proceso, las células
vierten al exterior tanto deshechos
como macromoléculas que producen
en su interior: hormonas, enzimas,
etc. En este caso, las vacuolas con las
sustancias que se van a excretar se
fusionan con la membrana celular
desde el interior y expulsan el
contenido.

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Endocitosis

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