LA MEMBRANA
 PLASMÁTICA
"membrana plasmática".
Se encuentra rodeando a la célula

Delimita el territorio de la célula y controla
el contenido químico de la célula.

Representa el límite entre el medio
extracelular y el intracelular.

Es de gran importancia para los
organismos, ya que a través de ella se
transmiten mensajes que permiten a las
células realizar numerosas funciones.
Es tan fina que no se puede observar con
el microscopio óptico, siendo sólo visible
con el microscopio electrónico.
Presenta las siguientes
       características:
Es una estructura continua que
rodea a la célula.

Por un lado está en contacto con el
citoplasma (medio interno) y, por el
otro, con el medio extracelular que
representa el medio externo.

Contiene receptores específicos que
permiten a la célula interaccionar
con mensajeros químicos y emitir la
respuesta adecuada.
Composición química de la
       membrana


Lípidos     60%

Proteínas   30%

Glúcidos    10%
Lípidos

En la membrana de la célula eucariota
encontramos tres tipos de lípidos:

Fosofolípidos,

Glucolípidos y

Colesterol.
Todos tienen carácter
        anfipático
Tienen un doble comportamiento

parte de la molécula es hidrófila y

parte de la molécula es hidrófoba

cuando se encuentran en un medio
acuoso se orientan formando una
           Bicapa lipídica
La membrana plasmática no es una
estructura estática,

sus componentes tienen posibilidades de
movimiento,


Lo que le proporciona una cierta fluidez.
Los movimientos que pueden
   realizar los lípidos son:
de rotación: es como si girara la
molécula en torno a su eje. Es muy
frecuente y el responsable en parte de los
otros movimientos.




de difusión lateral: las moléculas se
difunden de manera lateral dentro de la
misma capa. Es el movimiento más
frecuente.
flip-flop: es el movimiento de la
molécula lipídica de una monocapa a
la otra gracias a unas enzimas
llamadas flipasas. Es el movimiento
menos frecuente, por ser
energéticamente más desfavorable.

de flexión: son los movimientos
producidos por las colas hidrófobas
de los fosfolípidos.
La fluidez es una de las características
 más importantes de las membranas.

 Depende de factores como :

 la temperatura, la fluidez aumenta al aumentar la
 temperatura.
 la naturaleza de los lípidos, la presencia de lípidos
 insaturados y de cadena corta favorecen el
 aumento de fluidez;
 la presencia de colesterol hace la bicapa más
 resistente y flexible, pero menos fluida y menos
 permeable a iones o monosacáridos.
Proteínas
Son los componentes de la membrana
que desempeñan las funciones
específicas (transporte, comunicación,
etc).

Al igual que en el caso de los lípidos , las
proteínas pueden girar alrededor de su
eje y muchas de ellas pueden
desplazarse lateralmente (difusión
lateral) por la membrana.
Las proteínas de membrana se
        clasifican en:
  Proteínas integrales:

  Están unidas a los lípidos íntimamente,
  suelen atravesar la bicapa lípidica una o
  varias veces, por esta razón se les llama

            proteínas de
          transmembrana.
Proteínas 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.
Glúcidos
Se sitúan en la superficie externa de las
células eucariotas por lo que contribuyen
a la
    asimetría de la membrana

Estos glúcidos son oligosacáridos

unidos a los lípidos ------ glucolípidos

Unidos a las proteínas --- glucoproteinas
Cubierta celular o glucocálix

Esta cubierta de glúcidos representan el


carne de identidad de las células, a
la que se atribuyen funciones

fundamentales:
Funciones:

Protege la superficie de las células de
posibles lesiones



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

antígenos propios de los grupos

sanguíneos del sistema sanguíneo ABO.
Interviene en los fenómenos de
reconocimiento celular,particularmente
importantes durante el desarrollo
embrionario.


En los procesos de adhesión entre óvulo y
espermatozoide.
Modelo de mosaico de fluido

En la actualidad es el modelo más
aceptado propuesto por

Singer y Nicholson (1972)
Características
Considera que la membrana es como un mosaico fluido
en el que la bicapa lipídica es la red cemetante y las
proteínas embebidas en ella, interaccionando unas con
otras y con los lípidos.
Tanto las proteínas como los lípidos pueden
desplazarse lateralmente.
Los lípidos y las proteínas integrales se hallan
dispuestos en mosaico.
Las membranas son estructuras asimétricas en cuanto
a la distribución fundamentalmente de los glúcidos,
que sólo se encuentran en la cara externa.
Funciones de la membrana:

TRANSPORTE:

El intercambio de materia entre el interior
de la célula y su ambiente externo.
RECONOCIMIENTO Y COMUNICACIÓN




 Gracias a moléculas situadas en
 la parte externa de la
 membrana, que actúan como
 receptoras de sustancias.
La bicapa lipídica de la
          membrana

Actúa como una barrera que separa
dos medios acuosos,

el medio donde vive la célula y

el medio interno celular.
Las células requieren nutrientes del
exterior y deben eliminar sustancias
de desecho procedentes del
metabolismo y mantener su medio
interno estable.
La membrana presenta una
permeabilidad selectiva, ya que
permite el paso de pequeñas moléculas,
siempre que sean lipófilas, pero regula el
paso de moléculas no lipófilas.
LOS MECANISMOS DE
    TRANSPORTE
Transporte de moléculas de baja
       masa molecular:

El transporte pasivo.

Es un proceso de difusión de
sustancias a través de la
membrana.
Este transporte se puede dar por :


 Difusión simple .

  Es el paso de pequeñas
  moléculas a favor del gradiente;
  puede realizarse a través de la
  bicapa lipídica o a través de
  canales proteícos.
Difusión Simple a través de la bicapa
 Así entran moléculas lipídicas como las
 hormonas esteroideas, anestésicos
 como el éter y fármacos liposolubles. Y
 sustancias apolares como el oxígeno y
 el nitrógeno atmosférico.

 Algunas moléculas polares de muy
 pequeño tamaño, como el agua, el CO2,
 el etanol y la glicerina, también atraviesan
 la membrana por difusión simple.

 La difusión del agua recibe el nombre de
 ósmosis
Difusión simple a través de canales

Se realiza mediante las proteínas de canal.

Así entran iones como el Na+, K+, Ca2+,
Cl-.

Las proteínas de canal son proteínas con
un orificio o canal interno, cuya apertura
está regulada, por ejemplo por ligando,
como ocurre con neurotransmisores u
hormonas, que se unen a una determinada
región, el receptor de la proteína de canal,
que sufre una transformación estructural
que induce la apertura del canal.
Difusión facilitada
Permite el transporte de pequeñas
moléculas polares, como:

- los aminoácidos,

- monosacáridos, etc,

que al no poder atravesar la bicapa
lipídica, requieren que
proteínas tras membranosas
            faciliten su paso.
Proteínas permeasas


Son las proteínas transportadoras

Que al unirse a la molécula a
transportar sufren un cambio en su
estructura que arrastra a dicha
molécula hacia el interior de la célula
El transporte activo
En este proceso también actúan proteínas
de membrana, pero éstas requieren
energía, en forma de ATP, para
transportar las moléculas al otro lado de
la membrana.

Se produce cuando el transporte se
realiza en contra del gradiente
electroquímico.

Son ejemplos de transporte activo la
bomba de Na/K, y la bomba de Ca
La bomba de Na+/K+

Requiere una proteína transmembranosa
que bombea Na+ hacia el exterior de
la membrana y K+ hacia el interior.


 Esta proteína actúa contra el gradiente
gracias a su actividad como ATP-asa, ya
que rompe el ATP para obtener la energía
necesaria para el transporte.
Por este mecanismo, se
bombea 3 Na+ hacia el
exterior y 2 K+ hacia el
interior, con la hidrólisis
acoplada de ATP.
El transporte activo de
Na+ y K+ tiene una gran
importancia fisiológica.
De hecho todas las
células animales gastan
más del 30% del ATP
que producen
y las células nerviosas
más del 70% para
bombear estos iones.
Transporte de moléculas de
   elevada masa molécular
Para el transporte de este tipo de
moléculas existen tres mecanismos
principales:

endocitosis,

exocitosis y

transcitosis.
En cualquiera de estos transportes es
fundamental el papel que desempeñan las
llamadas

        vesículas revestidas


Estas vesículas se encuentran rodeadas
de filamentos proteicos de clatrina.
Endocitosis

Es el proceso por el que la célula capta
partículas del medio externo mediante
una invaginación de la membrana en
la que se engloba la partícula a ingerir.
Se produce la estrangulación de la
invaginación originándose una vesícula
que encierra el material ingerido.
Tipos de endocitosis
Según la naturaleza de las partículas
englobadas:

Pinocitosis

Fagocitosis

Endocitosis mediada
PINOCITOSIS



Implica la ingestión
de líquidos y
partículas en
disolución por
pequeñas vesículas
revestidas de
clatrina.
FAGOCITOSIS

Se forman grandes
vesículas revestidas
o fagosomas que
ingieren
microorganismos y
restos celulares.
ENDOCITOSIS
Mediada por un
receptor.

Es un mecanismo
por el que sólo
entra la sustancia
para la cual existe
el correspondiente
receptor en la
membrana.
EXOCITOSIS
Las macromoléculas
contenidas en vesículas
citoplasmáticas son
transportadas desde el
interior celular hasta la
membrana plasmática,
para ser vertidas al
medio extracelular.

Esto requiere que la
membrana de la vesícula
y la membrana
plasmática se fusionen
para que pueda ser
vertido el contenido de la
vesícula al medio.
Mediante este mecanismo, las células
son capaces de eliminar sustancias
sintetizadas por la célula, o bien
sustancias de desecho.

En toda célula existe un equilibrio
entre la exocitosis y la endocitosis,
para mantener la membrana
plasmática y que quede asegurado el
mantenimiento del volumen celular.
TRANSCITOSIS
Es el conjunto de
fenómenos que permiten
a una sustancia atravesar
todo el citoplasma celular
desde un polo al otro de
la célula.

Implica el doble proceso
endocitosis-exocitosis.

Es propio de células
endoteliales que
constituyen los capilares
sanguineos,
transportándose así las
sustancias desde el
medio sanguíneo hasta
los tejidos que rodean los
capilares.
Aquí tenemos dos animaciones donde puedes ver como se deforma la membrana
                en los procesos de endocitosis y exocitosis
Membrana y transporte

Membrana y transporte

  • 1.
  • 3.
    "membrana plasmática". Se encuentrarodeando a la célula Delimita el territorio de la célula y controla el contenido químico de la célula. Representa el límite entre el medio extracelular y el intracelular. Es de gran importancia para los organismos, ya que a través de ella se transmiten mensajes que permiten a las células realizar numerosas funciones.
  • 4.
    Es tan finaque no se puede observar con el microscopio óptico, siendo sólo visible con el microscopio electrónico.
  • 5.
    Presenta las siguientes características: Es una estructura continua que rodea a la célula. Por un lado está en contacto con el citoplasma (medio interno) y, por el otro, con el medio extracelular que representa el medio externo. Contiene receptores específicos que permiten a la célula interaccionar con mensajeros químicos y emitir la respuesta adecuada.
  • 6.
    Composición química dela membrana Lípidos 60% Proteínas 30% Glúcidos 10%
  • 7.
    Lípidos En la membranade la célula eucariota encontramos tres tipos de lípidos: Fosofolípidos, Glucolípidos y Colesterol.
  • 8.
    Todos tienen carácter anfipático Tienen un doble comportamiento parte de la molécula es hidrófila y parte de la molécula es hidrófoba cuando se encuentran en un medio acuoso se orientan formando una Bicapa lipídica
  • 9.
    La membrana plasmáticano es una estructura estática, sus componentes tienen posibilidades de movimiento, Lo que le proporciona una cierta fluidez.
  • 10.
    Los movimientos quepueden realizar los lípidos son:
  • 11.
    de rotación: escomo si girara la molécula en torno a su eje. Es muy frecuente y el responsable en parte de los otros movimientos. de difusión lateral: las moléculas se difunden de manera lateral dentro de la misma capa. Es el movimiento más frecuente.
  • 12.
    flip-flop: es elmovimiento de la molécula lipídica de una monocapa a la otra gracias a unas enzimas llamadas flipasas. Es el movimiento menos frecuente, por ser energéticamente más desfavorable. de flexión: son los movimientos producidos por las colas hidrófobas de los fosfolípidos.
  • 13.
    La fluidez esuna de las características más importantes de las membranas. Depende de factores como : la temperatura, la fluidez aumenta al aumentar la temperatura. la naturaleza de los lípidos, la presencia de lípidos insaturados y de cadena corta favorecen el aumento de fluidez; la presencia de colesterol hace la bicapa más resistente y flexible, pero menos fluida y menos permeable a iones o monosacáridos.
  • 14.
    Proteínas Son los componentesde la membrana que desempeñan las funciones específicas (transporte, comunicación, etc). Al igual que en el caso de los lípidos , las proteínas pueden girar alrededor de su eje y muchas de ellas pueden desplazarse lateralmente (difusión lateral) por la membrana.
  • 15.
    Las proteínas demembrana se clasifican en: Proteínas integrales: Están unidas a los lípidos íntimamente, suelen atravesar la bicapa lípidica una o varias veces, por esta razón se les llama proteínas de transmembrana.
  • 16.
    Proteínas periféricas: Se localizana 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.
  • 17.
    Glúcidos Se sitúan enla superficie externa de las células eucariotas por lo que contribuyen a la asimetría de la membrana Estos glúcidos son oligosacáridos unidos a los lípidos ------ glucolípidos Unidos a las proteínas --- glucoproteinas
  • 18.
    Cubierta celular oglucocálix Esta cubierta de glúcidos representan el carne de identidad de las células, a la que se atribuyen funciones fundamentales:
  • 19.
    Funciones: Protege la superficiede las células de posibles lesiones Confiere viscosidad a las superficies celulares, permitiendo el deslizamiento de células en movimiento, como , por ejemplo, las sanguíneas .
  • 20.
    Presenta propiedades inmunitarias, porejemplo los glúcidos del glucocálix de los glóbulos rojos representan los antígenos propios de los grupos sanguíneos del sistema sanguíneo ABO.
  • 21.
    Interviene en losfenómenos de reconocimiento celular,particularmente importantes durante el desarrollo embrionario. En los procesos de adhesión entre óvulo y espermatozoide.
  • 22.
    Modelo de mosaicode fluido En la actualidad es el modelo más aceptado propuesto por Singer y Nicholson (1972)
  • 23.
    Características Considera que lamembrana es como un mosaico fluido en el que la bicapa lipídica es la red cemetante y las proteínas embebidas en ella, interaccionando unas con otras y con los lípidos. Tanto las proteínas como los lípidos pueden desplazarse lateralmente. Los lípidos y las proteínas integrales se hallan dispuestos en mosaico. Las membranas son estructuras asimétricas en cuanto a la distribución fundamentalmente de los glúcidos, que sólo se encuentran en la cara externa.
  • 24.
    Funciones de lamembrana: TRANSPORTE: El intercambio de materia entre el interior de la célula y su ambiente externo.
  • 25.
    RECONOCIMIENTO Y COMUNICACIÓN Gracias a moléculas situadas en la parte externa de la membrana, que actúan como receptoras de sustancias.
  • 26.
    La bicapa lipídicade la membrana Actúa como una barrera que separa dos medios acuosos, el medio donde vive la célula y el medio interno celular.
  • 27.
    Las células requierennutrientes del exterior y deben eliminar sustancias de desecho procedentes del metabolismo y mantener su medio interno estable.
  • 28.
    La membrana presentauna permeabilidad selectiva, ya que permite el paso de pequeñas moléculas, siempre que sean lipófilas, pero regula el paso de moléculas no lipófilas.
  • 29.
  • 32.
    Transporte de moléculasde baja masa molecular: El transporte pasivo. Es un proceso de difusión de sustancias a través de la membrana.
  • 33.
    Este transporte sepuede dar por : Difusión simple . Es el paso de pequeñas moléculas a favor del gradiente; puede realizarse a través de la bicapa lipídica o a través de canales proteícos.
  • 34.
    Difusión Simple através de la bicapa Así entran moléculas lipídicas como las hormonas esteroideas, anestésicos como el éter y fármacos liposolubles. Y sustancias apolares como el oxígeno y el nitrógeno atmosférico. Algunas moléculas polares de muy pequeño tamaño, como el agua, el CO2, el etanol y la glicerina, también atraviesan la membrana por difusión simple. La difusión del agua recibe el nombre de ósmosis
  • 37.
    Difusión simple através de canales Se realiza mediante las proteínas de canal. Así entran iones como el Na+, K+, Ca2+, Cl-. Las proteínas de canal son proteínas con un orificio o canal interno, cuya apertura está regulada, por ejemplo por ligando, como ocurre con neurotransmisores u hormonas, que se unen a una determinada región, el receptor de la proteína de canal, que sufre una transformación estructural que induce la apertura del canal.
  • 39.
    Difusión facilitada Permite eltransporte de pequeñas moléculas polares, como: - los aminoácidos, - monosacáridos, etc, que al no poder atravesar la bicapa lipídica, requieren que proteínas tras membranosas faciliten su paso.
  • 40.
    Proteínas permeasas Son lasproteínas transportadoras Que al unirse a la molécula a transportar sufren un cambio en su estructura que arrastra a dicha molécula hacia el interior de la célula
  • 42.
    El transporte activo Eneste proceso también actúan proteínas de membrana, pero éstas requieren energía, en forma de ATP, para transportar las moléculas al otro lado de la membrana. Se produce cuando el transporte se realiza en contra del gradiente electroquímico. Son ejemplos de transporte activo la bomba de Na/K, y la bomba de Ca
  • 44.
    La bomba deNa+/K+ Requiere una proteína transmembranosa que bombea Na+ hacia el exterior de la membrana y K+ hacia el interior. Esta proteína actúa contra el gradiente gracias a su actividad como ATP-asa, ya que rompe el ATP para obtener la energía necesaria para el transporte.
  • 46.
    Por este mecanismo,se bombea 3 Na+ hacia el exterior y 2 K+ hacia el interior, con la hidrólisis acoplada de ATP. El transporte activo de Na+ y K+ tiene una gran importancia fisiológica. De hecho todas las células animales gastan más del 30% del ATP que producen y las células nerviosas más del 70% para bombear estos iones.
  • 47.
    Transporte de moléculasde elevada masa molécular Para el transporte de este tipo de moléculas existen tres mecanismos principales: endocitosis, exocitosis y transcitosis.
  • 48.
    En cualquiera deestos transportes es fundamental el papel que desempeñan las llamadas vesículas revestidas Estas vesículas se encuentran rodeadas de filamentos proteicos de clatrina.
  • 49.
    Endocitosis Es el procesopor el que la célula capta partículas del medio externo mediante una invaginación de la membrana en la que se engloba la partícula a ingerir. Se produce la estrangulación de la invaginación originándose una vesícula que encierra el material ingerido.
  • 50.
    Tipos de endocitosis Segúnla naturaleza de las partículas englobadas: Pinocitosis Fagocitosis Endocitosis mediada
  • 51.
    PINOCITOSIS Implica la ingestión delíquidos y partículas en disolución por pequeñas vesículas revestidas de clatrina.
  • 52.
    FAGOCITOSIS Se forman grandes vesículasrevestidas o fagosomas que ingieren microorganismos y restos celulares.
  • 53.
    ENDOCITOSIS Mediada por un receptor. Esun mecanismo por el que sólo entra la sustancia para la cual existe el correspondiente receptor en la membrana.
  • 56.
    EXOCITOSIS Las macromoléculas contenidas envesículas citoplasmáticas son transportadas desde el interior celular hasta la membrana plasmática, para ser vertidas al medio extracelular. Esto requiere que la membrana de la vesícula y la membrana plasmática se fusionen para que pueda ser vertido el contenido de la vesícula al medio.
  • 58.
    Mediante este mecanismo,las células son capaces de eliminar sustancias sintetizadas por la célula, o bien sustancias de desecho. En toda célula existe un equilibrio entre la exocitosis y la endocitosis, para mantener la membrana plasmática y que quede asegurado el mantenimiento del volumen celular.
  • 59.
    TRANSCITOSIS Es el conjuntode fenómenos que permiten a una sustancia atravesar todo el citoplasma celular desde un polo al otro de la célula. Implica el doble proceso endocitosis-exocitosis. Es propio de células endoteliales que constituyen los capilares sanguineos, transportándose así las sustancias desde el medio sanguíneo hasta los tejidos que rodean los capilares.
  • 61.
    Aquí tenemos dosanimaciones donde puedes ver como se deforma la membrana en los procesos de endocitosis y exocitosis