Membrana celular
   Funciona como una barrera semipermeable, permitiendo
    la entrada y salida de moléculas a la célula.
   La membrana está formada por lípidos, proteínas y
    carbohidratos.
   Los lípidos forman una doble capa, cuya conformación
    conocemos como el Modelo Mosaico Fluído.
   La molécula más común del modelo es el fosfolipido, que
    tiene    una     cabeza    (hidrofílica)   polar y  dos
    colas(hidrofóbicas) no polares.
Funciones de la membrana celular
   Reconocimiento y comunicación debido a moléculas
    situadas en la parte externa de la membrana, que actúan
    como receptoras de sustancias.
   Protección del material genético
   Expulsión de los desechos del metabolismo en el
    interior de la célula y adquisición de nutrientes del medio
    extracelular
Tipos de transporte
   Transporte pasivo: Sin gasto de energía
    por parte de la célula

   Transporte activo: con gasto de energía
    por parte de la célula

   Transporte en masa: a través de
    vesículas
TRANSPORTE PASIVO
La sustancia se mueve de una zona de mayor
concentración hacia otra donde se encuentra en menor
cantidad es decir a través de un gradiente de
concentración, se distinguen tres tipos




                            Gradiente de concentración
Osmosis
   Difusión de agua a través de una membrana que
    permite el flujo de agua, pero inhibe el movimiento
    de la mayoría de solutos.
   La presión osmótica es la presión necesaria para
    prevenir el movimiento del agua a través de una
    membrana semi-permeable que separa dos
    soluciones de diferentes concentraciones.
   Es una propiedad de tipo coligativa, (depende del
    número de partículas).

   No depende de la masa ni la carga de las moléculas.
Movimiento de moléculas y el medio
            ambiente:
                                  Medio hipertónico: Mayor
                                   cantidad de moléculas de
                                   soluto fuera de la célula que
 Soluto: Molécula que se          dentro.
  disuelve en una solución        Medio    hipotónico: Menor
 Solvente: Sustancia capaz
                                   cantidad de moléculas de
  de disolver las moléculas de     soluto fuera de la célula que
  soluto (generalmente agua)       dentro.
                                  Medio      isotónico:    igual
                                   cantidad de moléculas de
                                   soluto fuera y dentro de la
                                   célula
Osmosis y membrana celular
Comportamiento de la célula animal y
            la vegetal:
CELULA ANIMAL                CELULA VEGETAL
                              Plasmólisis:ocurre
                               Plasmólisis:
 Crenación: ocurre            cuando la célula está
  cuando la célula está        expuesta a un ambiente
  expuesta a un ambiente       hipertónico   y    pierde
                               agua. Se observan áreas
  hipertónico y se arruga al   blancas.
  perder agua.                Turgencia:         ocurre
 Hemólisis:                   cuando la célula está
                      ocurre   expuesta a un ambiente
  cuando la célula está        hipotónico     y     esta
  expuesta a un ambiente       comienza a llenarse de
                               agua, pero no explota
  hipotónico y explota al      porque la pared celular la
  llenarse de agua             protege.
Difusión simple
 Las moléculas atraviesan directamente la
  membrana plasmática o por poros , no requieren
  de proteínas transportadoras
 Son moléculas de pequeño tamaño, como el
  oxígeno, nitrógeno, o el dióxido de carbono(gases).
 También moléculas apolares, de origen lipídico,
  como:
   Hormonas esteroideas
   Anestésicos (como el éter)
   Fármacos liposolubles
   Sustancias apolares
La capacidad de difundir a través de la bicapa
depende de:
   La diferencia de concentración a través de la
  membrana (gradiente de concentración)
  La permeabilidad de la membrana a la sustancia
  (hidrofobicidad = lipofilia)
   La T: determina la energía cinética de las
  moléculas
   La superficie de la membrana
Difusión facilitada

o La difusión facilitada es
específica y saturable: mediada
por proteínas transportadoras o
permeasas.
• Implica un cambio
conformacional en la proteína.
• Permite el transporte de
pequeñas moléculas polares:
glucosa, aminoácidos…
02/06/12
El soluto que se mueve es ayudado por una
proteína de membrana (transportadores)

a. Proteínas
transportadoras o
carriers: Posee un
sitio específico al
cuál se une el soluto
provocando un
cambio, lo que
permite su
transporte a través
de la membrana.
TIPOS DE PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS O CARRIERS




     A. Uniporte: El carrier moviliza solo un tipo de soluto
TIPOS DE PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS O CARRIERS




B. Simporte: Proteína o carrier que mueve dos solutos diferentes en el
mismo sentido
C. Antiporte: Proteína o carrier que mueve solutos diferentes en diferentes
sentidos
Canales proteicos: Estas son verdaderos túneles
llenos de agua, por donde transitan solutos de
carácter ionico .
TRANSPORTE ACTIVO
       Corresponde a un transporte en el cual los
solutos se movilizan en contra de un gradiente
de concentración. Casi siempre se trata de
sustancias polares con carga.
       Este transporte se realiza con carriers pero a
diferencia de los anteriores se necesita energía
(ATP).
Se conocen dos clases de transporte:
Transporte primario: En este tipo la energía obtenida del
   ATP se emplea directamente para transportar el soluto,
   un ejemplo es la bomba de sodio y potasio.
TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO


Transporte secundario: En este tipo la energía obtenida
   del ATP se emplea indirecta mente para transportar
   el soluto, un ejemplo lo constituye la absorción de
   glucosa en el intestino.
•Transporte masivo
              •mediados por vesículas
•Transporte de grandes moléculas hacia el interior, así
como también para la expulsión de moléculas grandes o
en grandes cantidades, las células utilizan vesículas.
Estas son esferas delimitadas por membranas, cuyo
contenido permanece sin contacto con el resto de
citoplasma.
                 pinocitosis: incorporación de grandes masas de líquido
  Endocitosis
                fagocitosis: Incorporación de partículas grandes Ej
                                   proteínas, bacterias,virus. Existen
 Incorporación de soluciones       unicelulares que se alimentan por
 o de proteínas grandes.           fagocitosis
 Las vesículas se
 desprenden de la MP
Fagocitosis: El material que se ingiere es
muy grande. La célula extiende unas
prolongaciones de membrana llamadas
pseudópodos,            que        rodean
progresivamente a la partícula hasta
formar un fagosoma (vesícula de gran
tamaño).     Estos    materiales   acaban
digeridos por los lisosomas.

      Fagosoma




      Pseudópodos
Pinocitosis: El material ingerido es liquido o
pequeñas partículas, y queda englobado en
vesículas que se forman a partir de depresiones
de membrana llamadas pozos recubiertos. Estas
regiones se caracterizan por la presencia de un
armazón proteico formado por clatrina.
Exocitosis
Es el proceso contrario a la endocitosis.
Mediante     este    proceso se   secretan   los
materiales necesarios para renovar la membrana
plasmática y los componentes de la matriz
extracelular. También se vierten al exterior
hormonas,        neurotransmisores,     enzimas
digestivos…    Endocitosis
Membrana plasmática

Membrana plasmática

  • 2.
    Membrana celular  Funciona como una barrera semipermeable, permitiendo la entrada y salida de moléculas a la célula.  La membrana está formada por lípidos, proteínas y carbohidratos.  Los lípidos forman una doble capa, cuya conformación conocemos como el Modelo Mosaico Fluído.  La molécula más común del modelo es el fosfolipido, que tiene una cabeza (hidrofílica) polar y dos colas(hidrofóbicas) no polares.
  • 3.
    Funciones de lamembrana celular  Reconocimiento y comunicación debido a moléculas situadas en la parte externa de la membrana, que actúan como receptoras de sustancias.  Protección del material genético  Expulsión de los desechos del metabolismo en el interior de la célula y adquisición de nutrientes del medio extracelular
  • 5.
    Tipos de transporte  Transporte pasivo: Sin gasto de energía por parte de la célula  Transporte activo: con gasto de energía por parte de la célula  Transporte en masa: a través de vesículas
  • 6.
    TRANSPORTE PASIVO La sustanciase mueve de una zona de mayor concentración hacia otra donde se encuentra en menor cantidad es decir a través de un gradiente de concentración, se distinguen tres tipos Gradiente de concentración
  • 7.
    Osmosis  Difusión de agua a través de una membrana que permite el flujo de agua, pero inhibe el movimiento de la mayoría de solutos.  La presión osmótica es la presión necesaria para prevenir el movimiento del agua a través de una membrana semi-permeable que separa dos soluciones de diferentes concentraciones.  Es una propiedad de tipo coligativa, (depende del número de partículas).  No depende de la masa ni la carga de las moléculas.
  • 9.
    Movimiento de moléculasy el medio ambiente:  Medio hipertónico: Mayor cantidad de moléculas de soluto fuera de la célula que  Soluto: Molécula que se dentro. disuelve en una solución  Medio hipotónico: Menor  Solvente: Sustancia capaz cantidad de moléculas de de disolver las moléculas de soluto fuera de la célula que soluto (generalmente agua) dentro.  Medio isotónico: igual cantidad de moléculas de soluto fuera y dentro de la célula
  • 10.
  • 11.
    Comportamiento de lacélula animal y la vegetal: CELULA ANIMAL CELULA VEGETAL  Plasmólisis:ocurre Plasmólisis:  Crenación: ocurre cuando la célula está cuando la célula está expuesta a un ambiente expuesta a un ambiente hipertónico y pierde agua. Se observan áreas hipertónico y se arruga al blancas. perder agua.  Turgencia: ocurre  Hemólisis: cuando la célula está ocurre expuesta a un ambiente cuando la célula está hipotónico y esta expuesta a un ambiente comienza a llenarse de agua, pero no explota hipotónico y explota al porque la pared celular la llenarse de agua protege.
  • 12.
    Difusión simple  Lasmoléculas atraviesan directamente la membrana plasmática o por poros , no requieren de proteínas transportadoras  Son moléculas de pequeño tamaño, como el oxígeno, nitrógeno, o el dióxido de carbono(gases).  También moléculas apolares, de origen lipídico, como:  Hormonas esteroideas  Anestésicos (como el éter)  Fármacos liposolubles  Sustancias apolares
  • 13.
    La capacidad dedifundir a través de la bicapa depende de:  La diferencia de concentración a través de la membrana (gradiente de concentración) La permeabilidad de la membrana a la sustancia (hidrofobicidad = lipofilia)  La T: determina la energía cinética de las moléculas  La superficie de la membrana
  • 15.
    Difusión facilitada o Ladifusión facilitada es específica y saturable: mediada por proteínas transportadoras o permeasas. • Implica un cambio conformacional en la proteína. • Permite el transporte de pequeñas moléculas polares: glucosa, aminoácidos…
  • 16.
  • 17.
    El soluto quese mueve es ayudado por una proteína de membrana (transportadores) a. Proteínas transportadoras o carriers: Posee un sitio específico al cuál se une el soluto provocando un cambio, lo que permite su transporte a través de la membrana.
  • 18.
    TIPOS DE PROTEÍNASTRANSPORTADORAS O CARRIERS A. Uniporte: El carrier moviliza solo un tipo de soluto
  • 19.
    TIPOS DE PROTEÍNASTRANSPORTADORAS O CARRIERS B. Simporte: Proteína o carrier que mueve dos solutos diferentes en el mismo sentido
  • 20.
    C. Antiporte: Proteínao carrier que mueve solutos diferentes en diferentes sentidos
  • 21.
    Canales proteicos: Estasson verdaderos túneles llenos de agua, por donde transitan solutos de carácter ionico .
  • 22.
    TRANSPORTE ACTIVO Corresponde a un transporte en el cual los solutos se movilizan en contra de un gradiente de concentración. Casi siempre se trata de sustancias polares con carga. Este transporte se realiza con carriers pero a diferencia de los anteriores se necesita energía (ATP).
  • 23.
    Se conocen dosclases de transporte: Transporte primario: En este tipo la energía obtenida del ATP se emplea directamente para transportar el soluto, un ejemplo es la bomba de sodio y potasio.
  • 24.
    TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO Transportesecundario: En este tipo la energía obtenida del ATP se emplea indirecta mente para transportar el soluto, un ejemplo lo constituye la absorción de glucosa en el intestino.
  • 26.
    •Transporte masivo •mediados por vesículas •Transporte de grandes moléculas hacia el interior, así como también para la expulsión de moléculas grandes o en grandes cantidades, las células utilizan vesículas. Estas son esferas delimitadas por membranas, cuyo contenido permanece sin contacto con el resto de citoplasma. pinocitosis: incorporación de grandes masas de líquido Endocitosis fagocitosis: Incorporación de partículas grandes Ej proteínas, bacterias,virus. Existen Incorporación de soluciones unicelulares que se alimentan por o de proteínas grandes. fagocitosis Las vesículas se desprenden de la MP
  • 27.
    Fagocitosis: El materialque se ingiere es muy grande. La célula extiende unas prolongaciones de membrana llamadas pseudópodos, que rodean progresivamente a la partícula hasta formar un fagosoma (vesícula de gran tamaño). Estos materiales acaban digeridos por los lisosomas. Fagosoma Pseudópodos
  • 28.
    Pinocitosis: El materialingerido es liquido o pequeñas partículas, y queda englobado en vesículas que se forman a partir de depresiones de membrana llamadas pozos recubiertos. Estas regiones se caracterizan por la presencia de un armazón proteico formado por clatrina.
  • 29.
    Exocitosis Es el procesocontrario a la endocitosis. Mediante este proceso se secretan los materiales necesarios para renovar la membrana plasmática y los componentes de la matriz extracelular. También se vierten al exterior hormonas, neurotransmisores, enzimas digestivos… Endocitosis

Notas del editor

  • #13 14/01/10
  • #14 Difusión simple Las moléculas en solución se encuentran en continuo movimiento aleatorio como resultado de su energía térmica. Este movimiento tiende a distribuir las moléculas de forma homogénea. Por ello siempre que existe una diferencia de concentración entre dos regiones de una solución, o una solución dividida por una membrana permeable para la molécula objeto de estudio, el movimiento molecular aleatorio tiende a eliminar el gradiente y a distribuir de una forma homogénea las moléculas. De esta forma las moléculas de la parte con una concentración mayor difundirán a la zona de menor concentración. Existirá una difusión neta. Hemos indicado que la membrana plasmática es permeable a la difusión de moléculas apolares como el O2 o las hormonas esteroideas y para moléculas pequeñas polares sin carga. Este tipo de moléculas difunden a través de la membrana. De hecho la concentración de O2 es mayor en la porción extracelular y por ello tiende a entrar mientras que el CO2, cuya concentración es mayor dentro de la célula, tiende a salir. La velocidad de difusión depende de varios factores: 1- La magnitud de la diferencia de concentración a través de la membrana (es el motor que impulsa la difusión) 2-La permeabilidad de la membrana a la sustancia 3- La temperatura de difusión 4- La superficie de la membrana a través de la que difunden las sustancias (por ejemplo la existencia de pliegues aumenta el área de difusión). Ósmosis La ósmosis es la difusión neta de agua (del disolvente) a través de la membrana. Para que se produzca, la membrana debe ser de permeabilidad selectiva, es decir debe ser más permeable a las moléculas de agua que por lo menos a una especie de soluto. Así existen dos requerimientos: 1- Existir una diferencia de concentración de soluto entre ambos lados de la membrana selectivamente permeable 2- La membrana debe ser relativamente impermeable al soluto. Los solutos que no pueden pasar libremente a través de la membrana se dice que son osmóticamente activos. La difusión de agua se produce (al igual que con otros solutos y gases) cuando está más concentrada a una lado que a otro. La solución mñas diluida tiene mayor concentración de moléculas de agua y menor concentración de soluto. Aunque pueda parecer confuso los principios de la ósmosis son los mismos que gobiernan la difusión de un soluto pero haciendo referencia al agua. Si tenemos un tanque dividido en dos compartimientos iguales con una membrana artificial que puede moverse libremente. In compartimiento tiene 180g/L de glucosa y otro 360g/L. Si la membrana es permeable a la glucosa, ésta difundirá del compartimiento de 360 al de 180g/l, hasta que ambos compartimientos contengan 270g/L de glucosa. Si la membrana no es permeable a la glucosa sino al agua se logrará el mismo resultado por la difusión del agua. Cuando el agua difunde del compartimiento de 180g/L al de 360g/L la primera disolución se concentra más y la segunda se diluye. Esto va acompañado con variaciones de volumen. La ósmosis cesará cuando ambas concentraciones se hayan igualado. Las membranas celulares se comportan de manera similar porque el H2O puede atravesar la bicapa. La ósmosis y el movimiento de la partición de la membrana se podrían evitar por una fuerza que se les opusiera. La fuerza que sería necesaria ejercer para evitar la ósmosis es la presión osmótica. A mayor concentración de soluto mayor es la presión osmótica. Por lo tanto el agua pura tiene una presión osmótica de 0 y una solución de glucosa 360g/l tiene el doble de presión osmótica que una de 180g/L.
  • #16 El transporte de moléculas grandes y polares se hace difícil por difusión simple. Para su transporte intervienen proteínas transportadoras. A este tipo de transporte se le denomina difusión facilitada y no precisa consumo de ATP. Al intervenir un transportador aparece una especificidad, competencia y saturación en el transporte. Al igual que en las enzimas estos transportadores sólo actúan sobre moléculas específicas. Así los transportadores de glucosa sólo interaccionan con la glucosa y no con monosacáridos emparentados. Lo mismo ocurre con los transportadores de aa. En el caso que dos aa sean transportados por el mismo transportador existirá una competencia por atravesar la bicapa. A medida que aumente la concentración de la molécula transportada la velocidad de transporte también aumentará hasta un límite, transporte máximo, en el que los transportadores se han saturado.