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Membrana plasmática
- 2. La célula como un sistema de membranas La célula eucariota se caracteriza por tener un verdadero núcleo y orgánulos limitados por membranas. CÉLULA ANCESTRAL COMPARTIMENTACIÓN CÉLULA EUCARIOTA SISTEMAS INTERNOS DE MEMBRANA ORGÁNULOS MEMBRANOSOS INVAGINACIONES DE LA MEMBRANA CELULAR RELACIONES DE SIMBIOSIS De dos tipos Por dos vías Retículo endoplásmico Aparato de Golgi Núcleo, mitocondrias, plastos, peroxisomas, lisosomas y vacuolas.
- 3. Teoría endosimbiótica Procariota ancestral Núcleo Mitocondria Procariota fotosintético Ribosomas Mitocondria Cloroplasto Esta teoría explica la existencia de doble membrana en mitocondrias y cloroplastos así como la existencia de un genoma propio capaz de sintetizar algunas de sus proteínas. Ribosomas Nucleoide Eucariota primitivo (urcariota) Eucariota animal 2000-3000 m.a. Eucariota vegetal 1200-2000 m.a.
- 4. Es el límite entre el citoplasma y el medio en el que se encuentra la célula y entre los orgánulos celulares y el citosol (hialoplasma). Posee un espesor de 75 Ǻ (ángstrom). Al microscopio electrónico se presenta como una triple capa. Dos bandas oscuras externas de 20 Ǻ separadas por una interna de color claro de 35 Ǻ. La Membrana Plasmática. Membrana plasmática 0’55
- 5. Composición Química ► Lípidos. Son anfipáticos. En los glóbulos rojo humanos nos encontramos: - Fosfolípidos (55 % del total de los lípidos). - Colesterol (25%) y otros lípidos. -Ácidos grasos (20 %).. - Glucolípidos • 40 % de lípidos • 60 % de proteínas • oligosacárido
- 10. Composición química de la membrana plasmática LÍPIDOS GLÚCIDOS PROTEÍNAS Fosfolípidos, glucolípidos y esteroles. Difusión lateral Rotación Flip-flop TRANSMEMBRANALES O INTRÍNSECAS PERIFÉRICAS O EXTRÍNSECAS Proteínas intrínsecas Unidas a los lípidos Unidas a las proteínas Cara externa Cara interna Oligosacáridos unidos a proteínas Oligosacáridos unidos a lípidos Glucocálix
- 11. ► Las proteínas ▪ Proteínas integrales o intrínsecas. Están asociadas a los lípidos (70% de las proteínas de membrana y son hidrófobas) ▪ Proteínas periféricas o extrínsecas. Débilmente asociadas a los lípidos, se separan con facilidad; son hidrosolubles son el 30% restante. Por su colocación en la membrana, se distinguen: ▪ Proteínas transmembranarias: atraviesan la membrana. ▪ Proteínas de hemimembrana: abarca la mitad de la bicapa. ▪ Proteínas adosadas: fuera de la bicapa.
- 12. Estructura de la membrana. Modelo del mosaico fluido Colesterol Cara interna Cara externa Glucoproteínas Proteínas integrales Glucolípidos Proteínas periféricas La membrana es como un mosaico fluido. Tanto las proteínas como los lípidos pueden desplazarse lateralmente. Los lípidos y las proteínas se hallan dispuestos en mosaico. Las membranas son estructuras asimétricas en cuanto a la distribución de sus componentes químicos.
- 14. Funciones de la Membrana Plasmática ● Frontera física entre dos medios. ● Facilita que ocurran muchas reacciones químicas. ● La bicapa lipídica es una eficaz barrera. ● Asegura el intercambio de sustancias e información. ● Factores de reconocimiento celular. ● Receptores hormonales y de otras informaciones.
- 15. Fisiología de la membrana: mecanismos de transporte TRANSPORTE DE MOLÉCULAS DE BAJA MASA MOLECULAR TRANSPORTE DE MOLÉCULAS DE ELEVADA MASA MOLECULAR BOMBA DE SODIO- POTASIO DIFUSIÓN FACILITADA DIFUSIÓN SIMPLE EXOCITOSIS PINOCITOSIS FAGOCITOSIS ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTOR TRANSCITOSIS ENDOCITOSIS TRANSPORTE PASIVO TRANSPORTE ACTIVO
- 16. Transporte pasivo A favor de gradiente, sin consumo de energía. DIFUSIÓN SIMPLE DIFUSIÓN FACILITADA Difusión a través de la bicapa Difusión a través de proteínas canal Proteína transportadora o “carrier” Cambio conformacional Mediante este mecanismo atraviesan sustancias solubles (O2, CO2, urea,...) Se transportan moléculas polares (Azúcares, aminoácidos). las sustancias solubles atravesan la membrana disueltas en la bicapa lipídica, por ósmosis o a través de canales acuosos formados por proteínas transmembranarias. requieren la presencia de proteínas transportadoras (permeasas), a las que se unen y son liberadas en el otro lado de la membrana.
- 17. Transporte activo: bomba de sodio-potasio Bomba Na+ / K+ Cara extracelular Cara citoplásmica Membrana plasmática Cambio conformacional Cambio conformacional En contra de un gradiente (de la zona más diluida a la más concentrada), se requieren proteínas transportadoras específicas y un aporte de energía (para realizar el “bombeo”), que se traduce en un consumo de ATP.
- 19. LAS DIFERENCIAS ENTRE LOS MECANISMOS DE TRANSPORTE Difusión simple Difusión facilitada Transporte activo La difusión simple y la facilitada se realizan a favor de un gradiente (de concentración o químico, eléctrico, o electroquímico) con lo que no requiere aporte de energía para realizarse. El transporte activo se hace en contra de gradiente y requiere aporte energético, es decir, se produce con consumo de ATP En la difusión simple no intervienen proteínas mediando el paso de sustancias. La difusión facilitada y el transporte activo se realizan con la mediación de moléculas de proteínas de la membrana. Intervienen las prot. transportadoras “permeasas” que se unen de forma específica a la molécula que ha de ser transportada y por un cambio de conformación facilitan su paso En el transporte activo intervienen los complejos conocidos como “bombas” (por ejemplo, la de Na/K) que tienen una doble función: Transportadora y enzimática (catalizan la hidrólisis del ATP).
- 20. Endocitosis PINOCITOSIS FAGOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTOR Clatrina Clatrin a Vesícula pinocítica revestida Fagosoma revestido de clatrinaLigando Receptor Formación del complejo receptor-ligando Membrana plasmática Vesícula endocítica revestida Clatrina Incorpora partículas mediante una invaginación de la membrana. La invaginación se estrangula y forma una vesícula en el interior. Se distinguen dos tipos:
- 22. Exocitosis y transcitosis EXOCITOSIS TRANSCITOSIS Vesícula de exocitosis Fusión con la membrana y liberación del contenido Endocitosis Medio sanguíneo Medio tisular Vesícula de transcitosis Célula endotelia l Permite a una sustancia atravesar todo el citoplasma de una célula. Exocitosis Mecanismo por el cual las células son capaces de eliminar sustancias sintetizadas por ella o bien de desecho. Endocitosis y exocitosis
- 23. Diferenciaciones de la Membrana Plasmática I.-Microvellosidades. Son evaginaciones que aumentan la superficie de intercambio (intestino delgado). II.- Invaginaciones. Profundos entrantes con finalidad semejante. (túbulos contorneados de las nefronas), III.- Uniones intercelulares: para mantener adheridas y comunicadas células vecinas. • Uniones occludens (impermeables). No dejan espacio e impiden el paso de sustancias (cél. Epiteliales) • Uniones comunicantes. Existe un espacio intercelular, las membranas no llegan a contactar y permite el paso de pequeñas moléculas. Sinapsis. Uniones en hendidura (o gap), dejan entre sí una hendidura ancha que permite el paso de moléculas relativamente grandes. • Uniones adherentes (desmosomas). El la cara interna de la membrana hay un material denso, denominado “placa”, hacia el que se dirigen haces de filamentos.
- 24. Estructuras celulares Uniones comunicantes ESTRUCTURA DE UNA SINAPSIS ESTRUCTURA DE UNIÓN EN HENDIDURA Membranas plasmáticas de células contiguas Espacio extracelular Canal hidrófilo Conexones Hendidura sináptica Neurona postsináptica Neurona presináptica Vesículas sinápticas Mitocondria Montículos de Ackers Neurotransmi sor
- 25. Estructuras celulares Tipos de desmosomas EN BANDA O ZÓNULAS ADHERENTES HEMIDESMOSOMAS DESMOSOMAS PUNTIFORMES Membranas plasmáticas de células contiguas Espacio extracelula r Actina Catenina Placa citoplásmica Cadherinas Filamentos intermediosIntegrin as Placa desmosómica Membrana plasmática Fibras de colágen o Membranas plasmáticas de células contiguas Espacio extracelular Placa desmosómica Placa desmosómica Cadheina s Tonofilamentos Filamentos intermedios
- 26. 5 Estructuras celulares 35 Uniones intercelulares Unión estrecha (naranja) Microvilli Desmosoma puntiforme Desmosoma en banda CÉLULA INTESTINAL CÉLULA INTESTINAL Contacto entre dos células intestinales.
- 27. La pared de la célula vegetal COMPOSICIÓN QUÍMICA Célulosa, hemicelulosa y pectina embutidas en una matriz proteica ESTRUCTURA Pared primaria Lámina media Pared secundaria Membrana plasmática Célula vecina Células vegetales con pared primaria FUNCIONES • Exoesqueleto que protege a la célula. • Responsable de que la planta se mantenga erguida. • Impide que la célula vegetal se rompa al intervenir en el mantenimiento de la presión osmótica intracelular. Es una matriz extracelular. adosada a la memb. plasmática de las cél. vegetales, alto contenido en celulosa, lo que la hace ser gruesa, rígida y organizada. Lámina media: capa más externa y delgada común a ambas células, formada por pectina Pared primaria: capa delgada y semirrígida, (plantas en crecimiento). Formada por celulosa con una abundante matriz hemicelulósica. Pared secundaria: gruesa formada por subcapas de celulosa, las fibras distinta orientación, gran rigidez y resistencia. En células maduras
- 29. Matriz Extracelular Se encuentra por fuera de la membrana celular. Segregada por la células. El glucocálix (conjunto de cadenas de oligosacáridos) aparece en la cara externa de la membrana celular de muchas células animales. Tiene funciones de reconocimiento celular indispensables para la fecundación, reconocimiento de la célula a parasitar de virus y bacterias, adhesión de células para formación de tejidos y recepción de antígenos específicos para cada célula. Su estructura consiste en una fina red de fibras de proteína inmersa en una estructura gelatinosa de glucoproteínas hidratadas, la sustancia fundamental amorfa. En su composición química: colágeno, elastina, fibronactina, glucoproteínas. La función es primordialmente servir de unión en los tejidos conectivos, cartilaginoso y conjuntivo. Puede acumular sales, originando tejido óseo o quitina y dando lugar a exoesqueletos.