Las membranas celulares ejercen diversas funciones importantes como barreras selectivas, proveer soporte para enzimas y permitir el transporte de moléculas. Están compuestas principalmente por lípidos, proteínas e hidratos de carbono. Controlan el paso de sustancias a través de transporte pasivo como la difusión y transporte activo mediante bombas iónicas como la bomba de Na+/K+ ATPasa, la cual bombea iones de sodio fuera y potasio dentro de la célula usando energía de ATP. Las membranas

1. Tema: Las membranas celulares

2. Las membranas celulares ejercen diversas actividades
_ la célula se halla rodeada por la membrana
plasmática, una delgada capa de 6 a 10 nm de espesor
compuesta por lípidos proteínas e hidratos de carbono
.
_Su estructura básica es similar alas de las restantes
membranas de la célula las cuales envuelven alos
organoides del sistema de endomenbranas incluida en
la envoltura nuclear.
_ las membranas celulares ejercen actividades
complejas como son las siguientes.

3. Constituyen verdaderas barreras permeables selectivas que
controlan el pasaje de iones y de moléculas pequeñas impide el
intercambio de los componentes de los organoides entre si y de
los componentes extracelulares de la célula.
Proveen soporte físico para la actividad ordenada de las
enzimas que se asientan en ellas.
Mediante la formación de pequeñas vesículas transportadoras
hacen posible el desplazamiento por el citoplasma
La membrana plasmática participa en los procesos de
endocitosis y de exocitosis.
En la membrana plasmática existen moléculas mediante las
cuales las células se reconocen y se adhieren entre si.

6. las soluciones acuosas puras de los fosfolípidos no forman mono capas sino
bicapas que sierran sobre las mismas en lo cual da a las vesículas llamadas
liposomas

7. Cuando se coloca fosfolípidos entre las soluciones
acuosas separadas por un tabique implementado
forman una bicapa lapida que completa la separación

8. los enlaces dobles de las cadenas saturadas no producen
angulosidades en los ácidos grasos lo cual separan alos
fosfolípidos y le da ala bicapa una configuración menos compacta

9. El colesterol es un componente cuantitativamente importante de
las membranas celulares especialmente en las membranas
plasmáticas debido a que es antipático en cada mono capa

10. La bicapa lápida se comporta como una estructura fluida , la fluidez aumenta
significa que sus compontes rotan entorno a sus ejes y se desplazan
firmemente por la superficie membranosa además estos movimientos pueden
pasar por una capa ala otra por un movimiento llamado flipflop .

11. La fluidez de las proteínas en la bicapa
lipidia ha suido comprobada mediante
distintas técnicas biológicas
Mayor información otorga el uso de anticuerpos
ligados a fluorocromos que son fáciles de detectar
mediante el microscopio de fluorescencia y
mediante este proceso se puede observar el
desarrollo de una especie de capuchón.

12. Si previamente se marcan las células con sendos
anticuerpos fluorescentes de colores diferentes
luego de la fusión pueden reconocerse en la
membrana plasmática del heterocarion las partes
aportadas por cada célula

13. • Se representa el posible mecanismo
molecular de fusión de membranas en
donde suceden los siguientes fenómenos
• Se despejan las proteínas membranosas
dejando a las bicapas sin otro tipo de
moléculas que los lípidos.
• Las bicapas establecen íntimo contacto a
través de sus respectivas mono capas
enfrentadas.
• Dichas capas desaparecen y se desarrolla
una interfase de estructuras lipidicas
hexagonales.
• Finalmente la interfase desaparece y se
completa la fusión.

14. Los hidratos de carbono de las
membranas celulares forman parte de
glicolípidos y glicoproteínas
• Cerebrocidos
• Gangleocidos
• Glicoproteínas
Los oligosacáridos se hallan ligados a proteínas
mediante enlaces N-glicosidicos, una proteína
puede contener una o varias cadenas
oligosacáridos.

15. Los hidratos de carbono cumplen
funciones relevantes en las membranas
celulares
• Protegen a la superficie de la célula de agresiones
químicas y mecánicas (células de la mucosa
intestinal que son protegidas del contacto con los
alimentos).
• Por la presencia de ácidos sialicos en
oligosacáridos la carga eléctrica en su superficie
es negativa, esta condición es importante en
células nerviosas y musculares.

16. • En algunas capilares sanguíneos el glicocaliz se
comporta como un filtro que regula el paso de
moléculas según sus tamaños y propiedades químicas
• Algunos oligosacáridos del glicocaliz son necesarios en
los procesos de reconocimiento y adhesión celular.
• La especialidad del sistema ABO de grupos sanguíneos
es determinada por ciertos oligosacáridos muy cortos y
parecidos entre si presentes en los glóbulos rojos.
• En células tumorales malignas se han observado
cambios en algunos oligosacáridos ya que alteran la
recepción de las señales que controlan las divisiones
celulares.
• En ciertos tejidos que contienen componentes del
glicocaliz presentan propiedades enzimáticas.

17. PERMEABILIDAD DE LAS MEMBRANAS
CELULARES
• Los solutos y macromoléculas atraviesan las membranas por
mecanismos diferentes.
Existe un flujo continuo de sustancias que entran y salen de la
célula y circulan por su interior ,para ello los solutos deben pasar
a través de la membrana celular a este fenómeno se le
denomina permeabilidad celular. En macromoléculas ,para
atravesar las membranas , algunos ocupan canales
membranosos especiales llamado translacones .Otros pasan por
poros de sofisticada composición y otras se valen de pequeñas
vesículas.

18. EL PASAJE DE SOLUTO A TRAVES DE LAS
MEMBRANAS CELULARES PUEDE SER PASIVO O
ACTIVO
• El incesante intercambio de solutos entre la
célula y el medio que la rodea . Según el tipo
de soluto el paso se produce con energía o por
mecanismos que requieren energía.
• Cuando no consume energía se denomina
transporte pasivo y el dependiente de energía
transporte activo.

19. TRANSPORTE PASIVO
Se cumple a través de los componentes de la bicapa lipídica
Por proteínas transmembranosas para el paso de solutos
Estas estructuras son de 2 tipos.
Canales iónicos Permeasas
El transporte pasivo a través de la bicapa lipídica se denomina difusión simple y cuando se
realiza por canales iónicos se la llama difusión facilitada .
El transporte activo tiene lugar exclusivamente a través de permeasas.

20. EL TRANSPORTE PASIVO DE SOLUTOS SE PRODUCE POR DIFUSION
Cuando se disuelve un soluto en un solvente , las
partículas del primero se dispersan hasta quedar
uniformemente distribuidas.
La difusión o movimiento de un soluto se
da de los sitios de menor concentración a
los de mayor concentración
La difusión a favor del gradiente de concentración , esta
ocurre sin gasto de energía de ahí en nombre de transporte
pasivo

21. TRANSPORTE PASIVO
Se cumple a través de los componentes de la bicapa lipídica
Por proteínas transmembranosas para el paso de solutos
Estas estructuras son de 2 tipos.
Canales iónicos Permeasas
El transporte pasivo a través de la bicapa lipídica se denomina difusión simple y cuando se
realiza por canales iónicos se la llama difusión facilitada

22. La difusión simple se produce a través
de la bicapa lipídica
• El transporte pasivo puede ocurrir también
entre compartimientos acuosos separados por
membranas semipermeables. Como lo son las
bicapa lipídica de las membranas .
• A este tipo de transporte se lo denomina
difusión simple.
• Las sustancias que se disuelven en los lípidos
atraviesan con cierta facilidad la zona
hidrofobica.

23. La difusión facilitada se produce a
través de canales iónicos y permeasas
• La mayoría de sustancias que atraviesan las
membranas a favor del gradiente de
concentración lo hacen a una mayor velocidad
esperable si su pasaje fuera por difusión simple.
La diferencia se explica por la presencia de ciertos
componentes membranosos proteicos llamados
canales iónicos y permeasas , a través de los
cuales se facilita aunque también se regula la
transferencia de los solutos de un lado al otro de
la membrana.

24. • Como vemos en la difusión facilitada la fuerza
que impulsa la movilización de las partículas
del solutos es el gradiente , y por lo tanto no
consume energía .
• Desde este punto de vista la difusión facilitada
es similar ala difusión simple ; la diferencia
reside en que en la primera actúan estructuras
proteicas reguladoras y en la segunda no .

25. CANALES IONICOS
Los canales iónicos son poros o túneles hidrofilicos
que atraviesan las membranas ,formados por
proteínas integrales transmembranosas
generalmente de tipo multipaso
Son altamente selectivos , de modo que
ay canales específicos para cada tipo de
ion (Na+,k+,Ca2+, etc.)Los mas
abundantes en la membrana son los
canales para el K+
Clases de canales iónicos
DEPENDIENTES DEL VOTAJEDEPENDIENTES DEL LIGANDO

26. La mayoría de los canales iónicos no están
abiertos en forma permanente , pues poseen un
dispositivo de apertura y cierre de alguna
compuerta a respuesta a un cambio en el
potencial eléctrico a estos se le denomina
dependientes del voltaje , y otros abren el
mecanismos cuando le llega una sustancia
inductora por el lado citosólico o no citosólico a
estos canales se los denomina dependientes de
ligando.

27. LOS IONOFOROS AUMENTAN LA
PERMEABILIDAD DE LAS MEMBRANAS
BILOGICAS A CIERTOS IONES
• Existen sustancias llamadas ionóforos que
tienen la propiedad de incorporarse alas
membranas biológicas y aumentar su
permeabilidad con diversos iones

28. IONOFOROS
Son moléculas de tamaño relativamente pequeño
,con una superficie hidrofobica que les permite
insertarse en la bicapa lipídica
Clases de ionóforos
Formadores de canalesTransportadores móviles
Estos atrapan al ion en un
lado de la membrana ,lo
engloban en el interior de sus
moléculas , giran en la bicapa
y lo liberan del otro lado.
So0n conductos hidrofóbicos
el pasaje de cationes
monovalentes (H+,Na+,K+)

29. ACUOPORINAS
Son canales especiales que
permiten el paso selectivo del
agua
Las acuoporinas se hallan constituidas por cuatro proteínas
transmembranosas de 28kDa cada una denominadas CHIP (por channel-
forming integral protein) cuya estructura secundaria es helicoidal estas se
asocian a un canal central , evidencias experimentales demuestran que cada
hélice se comporta como un poro individual
El pasaje de las moléculas de agua se realiza se realiza sin la compañía de
iones ni de otro tipo de solutos .Aun no se han
Establecido las bases de esta especificad

30. PERMEASAS
La pared de las permeasas esta constituida por
varias proteínas transmembranosas multipaso.
Cada permeasa posee sitios de unión específicos
para uno o dos clases de solutos ,accesibles desde
ambas caras de la bicapa
Existen tres clases de
permeasas
Contransporte
(antiport)
Monotransporte(en
ingles uniport)
Cotransporte (symport )
Se refieren a un solo tipo de
soluto
Transportan dos tipos de soluto
simultáneamente ambos en el mismo
sentido . Aquí se hallan acoplados
obligadamente es decir una no se produce
sin la otra .
Se transfieren dos tipos de
solutos en sentidos contrarios

31. TRANSPORTE ACTIVO REQUIERE ENERGÍA
• Cuando el transporte de un soluto se realiza en dirección
contraria a su gradiente de concentración o voltaje, solo es
posible con gasto de energía (transporte activo).
• El transporte activo tiene lugar a través de permeasas y
también es este caso existen formas de monotransporte,
cotranporte y contratransporte. El transporte activo de
solutos presenta las mismas característica de especificidad y
saturabilidad señaladas por la difusión facilitada.

32. LA BOMBA DE NA Y K ES UN SISTEMA DE CONTRATRANPORTE
• la bomba de Na+ K+ ATP asa tiene por función expulsar Na+ al
espacio extracelular e introducir K+ al citosol, dado que
transfiere diferentes solutos en sentidos contrarios se trata de
un sistema de contratransporte.
• Es un complejo integrado por 4 subunidades: 2α y 2β las
cuales son proteínas integrales de la membrana plasmática.
• La transferencia de Na+ hacia el exterior y K+ hacia el citosol
se hallan acopladas, ya que una no puede realizarse sin la otra
así que ambos flujos se realizan en contra de sus respectivas
gradientes de concentración.
• Este sistema necesita de energía que se obtiene por hidrolisis
del ATP, por cada ATP que se hidroliza posibilita el transporte
de tres Na+ hacia el espacio extracelular y dos K+ hacia el
citosol.

33. • La bomba de Na+ K+ se la puede interpretar con la siguiente
reacción:
3Na + 2K + ATP 3Na + 2K + ADP + P
• las bombas q generan potenciales eléctricos de membrana se
las define como electrogénicas.

34. ALGUNOS FARMACOS CARDIACOS INHIBEN LA BOMBA DE Na K
• La digixina y degitoxina son ampliamente utilizados como
cardiotónicos, los cuales bloquean el contratransporte de Na y
K. estas sustancias actúan en la superficie de las células
uniéndose a los sitios de las subunidades α reservados para el
K, ya que estas sustancias impiden la liberación del fosfato
ligado a la sub unidad α del transportador.
• Como consecuencia el sistema se bloquea y disminuye la
salida de Na al medio extracelular.
DIVERSOS TRANSPORTADORES PASIVOS, AUNQUE AJENOS A LA
BOMBA DE Na K FUNCIONAN BAJO SU DEPENDENCIA
• La dependencia de contratransporte de Na+ y Ca2+ de la
actividad de la bomba de Na K solo es un ejemplo del
funcionamiento normal de la celula.

35. • En consecuencia, si la bomba de Na K se detiene los
transportadores pasivos que dependen de ella dejan de
funcionar.
• También es el contratransporte de Na+ y H+, el Na ingresa en
el citosol y se intercambian por H+ el cual es expulsado de la
célula para la regulación del PH de la misma.
• Una bomba de K H es responsable de la formación del HCl
gástrico.
• En las células parietales de la mucosa gástrica existe una
bomba de K H cuya estructura no es bien conocida, esta da
lugar al contratransporte de K+ y H+ con gasto de energia.
• Esto hace que se incrementen los niveles de K+ en el citosol y
permiten que alcancen elevadas concentraciones de H+ en la
secreción gástrica, esta es acompañada por la salida de Cl-,
que en la luz del estómago forman HCl.

36. • El K+ y Cl-(proviene de la sangre) salen de la célula por sendas
permeasas monotransportadoras.
DISTINTAS BOMBAS DE Ca2+ MANTIENEN LA CONCENTRACIÓN
DEL ION EN EL CITOSOL EN NIVELES MUY BAJOS
• Existen bombas de Ca2+ en la membrana plasmática,
membrana del retículo endoplasmática estas poseen sitos de
alta afinidad para el Ca2+ en la caracitosólica de ambas
membranas, estas bombas de calcio necesitan de Mg2+ y
energía del ATP.
LA BOMBA DE H+ DISMINUYE EL PH DE LOS LISOSOMAS
• Una concentración alta de H+ en el interior de los lisosomas
es crucial para la activación de enzimas hidrofílicas las cuales
actúan solo cuando el PH es 5.0.
• El transporte de H+ desde el citosol al interior del lisosoma
depende de la bomba de H+.

37. LAS MDR SON TRANSPORTADORES QUE CONFIEREN A LAS
CELULAS RESISTENCIA A CIERTAS DROGAS
• Son proteínas que pertenecen a una familia de
transportadores activos (sus siglas ABC), estas hidrolizan el
ATP que provee de energía para mover determinados solutos
en contra de sus gradientes.
• Los transportadores ABC se encuentran en muchas
membranas las cuales tienen la capacidad de eliminar
sustancias tóxicas derivadas del metabolismo celular normal.
• Estos transportadores MDR cuando aparecen en grandes
cantidades en la membrana de células cancerosas contienen
resistencia contra algunas drogas citotóxicas, las MDR
bombean a estas drogas a fuera de las células cancerosas
haciéndolas resistentes a la quimioterapia.

38. • Las proteínas MDR ayudan a la resistencia del VIH a drogas
antivirales como AZT y así podemos citar muchos mas
ejemplos como los parásitos.
EN LA FIBROSIS QUISTICA SE HALLA ALTERADO UN CANAL
IÓNICO PARA EL Cl2-
• Esta se produce por las secreciones muy viscosas que
obstruyen la luz de los bronquios, los conductos de varias
glándulas (páncreas), tubo intestinal, etc.
• La proteína CFTR pertenece a la familia ABC, esta proteína en
ciertas células no actúa como permeasa sino como un canal
iónico.

39. MEMBRANA PLASMATICA Y LA PARED DE LA CELULA
VEGETAL
LA MEMBRANA PLASMATICA DE UNA CELULA VEGETAL SE
HALLA RODEADA POR UNA ESPECIE DE EXOESQUELETO
• La gruesa pared celular que recubre a la membrana
plasmática es como si fuera un exoesqueleto este le da
protección, forma, también mantiene el balance entre la
presión osmótica intracelular y la tendencia de penetrar el
agua al citosol.

40. LA PARED CELULAR CONTIENE UN RETICULO MICROFIBRILAR.
• Las microfibrillas de la pared celular están compuestas por
celulosa, estas microfibrillas tienen unos 25 nm de diámetro.
Algunas paredes celulares pueden contener algunas
sustancias cuticulares (ceras) y depósitos minerales como
silicatos, carbonatos de sodio y magnesio.
LA PARED CELULAR SE COMPONE DE UNA PARED PRIMARIAS Y
UNA SECUNDARIA
En algunos vegetales podemos encontrar:
• Pared primaria
• Pared secundaria
Las cuales de distinguen por sus matrices y sus microfibrillas.
• La pared primaria comienza a formarse con la división celular
(telofase) a partir de una placa celular, la misma que esta
compuesta por vesículas del complejo de Golgi las cuales
forman la capa intermedia de la futura pared celular.

41. • Dicha capa solo contiene pectina el cual es un compuesto
amorfo.
• La célula solo cuando alcanza su madurez aparece la pared
secundaria la cual esta formada por celulosa, hemicelulosa y
escasas sustancias pécticas.

42. ALGUNOS DE LOS COMPONENTES DE LA PARED CELULAR SE
ORIGINAN EN EL COMPLEJO DE GOLGI
• La intervención del complejo de Golgi es muy evidente ya que
ciertas algas cuyas paredes están formadas por escamas, las
membranas del complejo de Golgi polimerizan cadenas de
glucosa para formar microfibrillas de celulosa por medio del
glucosiltransferasas.
• Las microfibrillas se organizan y se liberan en la superficie.