Este documento resume las características principales de las membranas celulares. Explica que las membranas están compuestas principalmente por lípidos y proteínas que forman una bicapa lipídica fluida. Esta bicapa permite el paso selectivo de solutos a través de canales iónicos y proteínas transportadoras. El transporte puede ser pasivo a favor de gradientes o activo mediante el uso de energía. Las membranas cumplen funciones vitales como barrera selectiva, soporte enzimático y reconocimiento celular.

1. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULAD DE FILOSOFÍA, LETRAS Y CIENCIAS DE LA EDUCACIÓN
CARRERA DE PEDAGOGÍA EN LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES
QUÍMICA Y BIOLOGÍA
Asignatura:
Biología general y celular
INTEGRANTES:
*Sebastián Romo
MEMBRANAS CELULARES
PERMEABILIDAD DE LAS
MEMBRANAS

2. La célula se halla rodeada por la membrana plasmática, una delgada capa de 6 a 10 nm
de espesor compueseta por: lípidos proteínas e hidratos de carbono.
Las membranas celulares son estructuras que ejercen actividades complejas
1.Constituyen verdaderas barreras
permeables selectivas que controlan el
pasaje de solutos.
2.Proveen el soporte físicopara la actividad
ordenada de las enzimas que se asientan
en ella.
3.Mediante la formación de pequeñas
vesículas transportadoras hacen posible el
desplazamiento de sustancias por el
citoplasma.

3. 4. La membrana plasmática
participa en los procesos de
endocitosis y de exocitosis.
5.Existen moléculas mediante las
cuales las células se reconocen y se
adhieren entre sí y con
componentes de la matriz
extracelular
6.Posee receptores que interactúan
específicamente con moléculas
provenientes del exterior, como:
hormonas, neurotransmisores,
factores de crecimiento y otros
inductores químicos.

4. 3.2 ESTRUCTURAS DE LAS MEMBRANAS CELULARES
La estructura básica de las membranas celulares corresponde a una bicapa lipídica
》Los lípidos fundamentales
de las membranas biologicas
son fosfolípidos de distinta
clase y colestero.
》Son moléculas que poseen una
cabeza polar hidrofílica y largas
cadenas hidrocarbonadas
apolares o hidrofóbicas.
》Cuando la fosfolípidos se colocan
entre un aceite y una solución
acuosa forman una capa de una
molécula de espesor (monocapa).
》En cambio, las soluciones acuosas
puras los fosfolípidos no forman
monocapas sino bicapas que se cierran
sobre si mismas, lo cual da lugar a
vesículas de hasta 1um de diámetro
llamadas liposomas.

5. 》Los lioposomas pueden
fusionarse con las
membranas plasmática.
》Cuando se colocan fosfolípidos
entre dos soluciones acuosas
seoparadas por un tabique
incompleto, forman una bicapa
lipídica que completa la separació.
》Las cabezas polares
de los fosfolípidos se
dirigen a las soluciones
acuosas.
》Estas bicapas lipídicas
artificiales se construyen para
estudiar la permeabilidad y las
propiedades fisicoquímicas de
las membranas biologicas.

6. Las membranas celulares por bicapas lapidas
Estas bicapas contienen fosfolipidos y colesterol, pero los primeros
suelen ser las moléculas lapidas mas abundantes.
El fosfolipido que predomina en las membranas celulares es la
fosfatidilcolina y siguen el orden la fofatidiletanolamina,
lafofatidilserin, la esfingomielina, y el fosfatidilinositol.

7. La membrana interna de la mitocondria contienen un fosfolipido doble llamado
disfatidilglicerolo cadiolipina
Los distintos componentes lipidicos se mantienen en la bicapa gracias a sus
interacciones con el medioacuoso y con los acidos de los fosfolipidos vecinos
Las 2 capas de la bicapa lipídica no son idénticas en su composición
A temperaturas fisiológicas la bicapa lipidica se comporta como una estructura fluida .

8. Las membranas celulares
contienen importantes cantidades
de proteínas.
Las proteínas de las membranas celulares
exhiben una asimetría mayor que los lípidos
y se casifican en: Periféricas e integrales
PROTEÍNAS PERIFÉRICAS
Se hallan sobre ambas caras de la
membrana, ligadas a las cabezas de los
fosfolípidos o a proteínas integrales por
uniones no covalentes.
PROTEÍNAS INTEGRALES
Se hallan empotradas en las membranas, entre
los lípidos de la bicapa. Algunas se extienden
desde la zona hidrofóbica de la bicapa hasta
una de las caras de la membrana.

9. Otras, en cambio, atraviesan la
bicapa totalmente, se las denomina
transmembranosas.
Muchas proteínas transmembranosas
atraviesan la bicapa lipídica más de una vez,
a estas se las denomina multipaso.
Algunas proteínas transmembranosas
se asocian con otras para formar
estructuras cilíndricas huecas.
Sus aminoácidos se distribuyen de tal
manera que la pared exterior del cilindro
hueco en contacto con los ácidos grasos
resulta apolar, mientras que la superficie
interna se halla cubierta por grupos polares

10. La capacidad de migrar por la bicapa
indicaría que las interrelaciones
químicas entre proteínas y lípidos son
efímeras.
Las proteínas también pueden girar
en torno de sus propios ejes y
desplazarse lateralmente en el plano
de la bicapa.
A esta propiedad dinámica de las
membranas biológicas se le da el
nombre de mosaico fluido.
Los lípidos que rodean a una proteína
dada se mantienen asociados a ella, lo
cual es importante para asegurar la
configuración de la proteína.
Algunas proteínas de la membrana plasmática
tienen restringida su movilidad lateral por
hallarse unidas a componentes del
citoesqueleto, los cuales las inmovilizan en
determinados puntos de la membrana.

11. 1.En un cultivo celular se fusionan dos células de
especies diferentes, se obtiene una célula con dos
núcleos llamada heterocarión, que comparte los
citoplasmas, los núcleos y las membranas
plasmáticas de las células participantes.
La fluidez de la membrana hace
referencia al desplazamiento de los
lípidos y de las proteínas en el plano
de la bicapa
Esta fluidez ha sido comprobada
mediante anticuerpos ligados a
fluorocromos.
La unión de dos células se consigue con la ayuda
del virus Sendai inactivado o del polietilenglicol,
cuyas propiedades fusógenas propician el
contacto y la integración de las membranas
plasmáticas.
Otro método utilizado para estudiar el
desplazamiento lateral de las proteínas en el
plano de la membrana es la técnica de
recuperación de la fluorescencia después
del fotoblanqueo (FRAP)
EXPERIMENTOS:

12. Las membranas celulares contienen entre 2 y
10% de hidratos de carbono, se encuentran
en la superficie no citosólica de la bicapa, en
forma de glicolípidos y glicoproteínas.
Los glucolípidos se clasifican en:
*Cerebrósidos: Formados por la unión de
una galactosa o glucosa con una ceramida.
*Gangliósidos: Formados por un
oligosacárido que contiene uno a tres ácidos
siálicos.
Cerebrósido Gangliósido
Las glucoproteínas contienen:
*Oligosacáridos: Se hallan ligados a las
proteínas.
*Polisacáridos: Ligados a proteínas son
glicosaminoglicanos y forman glucoproteínas
llamadas proteoglicanos.
Oligosacárido
Polisacáridos

13. GLUCOCÁLIZ: Es la unión de glucolípidos y
glucoproteínas que se encuentran en la cara
externa de la membrana plasmática
1.Protegen a la superficie de la célula de
agresiones mecánicas y químicas.
2.Debido a la presencia de ácidos siálicos la
carga eléctrica en su superficie es negativa.
3.Algunos oligosacáridos son necesarios para los
procesos de reconocimiento y de adhesión
celular.
4.La membrana plasmática que circunda varias
veces al axón de algunas neuronas para formar
la vaina de mielina contiene abundantes
glucolípidos que ayudan al aislamiento
eléctrico del axón.
5. Algunas toxinas, bacterias y virus se unen a
oligosacáridos específicos presentes en la
membrana plasmática de las células que atacan.
6. En algunas células, determinadas
glucoproteínas del glucocádiz tienen propiedades
enzimáticas.
Funciones del glucocádiz:

14. Los solutos (moléculas pequeñas e iones)deben
pasar a través de las membranas celulares, a
este fenomeno se lo conoce como
permeabilidad
Algunas macromoléculas utilizan canales
proteicos llamados translocones para poder
atravesar la membrana, otras pasan a través de
poros de sofisticada composición y otras se valen
de vesículas pequeñas.
PERMEABILIDAD DE LAS MEMBRANAS CELULARES

15. El transporte pasivo se cumple a través de los componentes de la bicapa o a través de
estructuras especiales constituidas por proteínas transmembranosas organizadas para el
paso de solutos, son dos tipos:
CANALES IÓNICOS
El pasaje de solutos que se produce sin gasto de energía se
denomina transporte pasivo y el proceso que depende de
energía se denomina transporte activo
PERMEASAS O TRANSPORTADORES

16. El transporte pasivo a
través de la bicapa lipídica
se denomina difusión
simple.
El transporte pasivo a
través de los canales
iónicos y las permeasas se
denomina difusión
facilitada
El transporte activo tiene lugar exclusivamente a
través de permeasas

17. La difusión a favor de dichas gradiantes es un proceso que ocurre espontáneamente, sin
gasto de energía.
El movimiento del soluto se realiza desde los sitios en que se halla mas
concentrado hasta los de menor concentración, con una velocidad proporcional a
las diferencias entre las concentraciones.
Si el soluto posee carga eléctrica, gravita además el gradiante de voltaje o
potencial eléctrico. La suma de los gradiantes de concentración y de voltaje se
conoce como gradiante electroquímico.

18. El transporte pasivo de
solutos puede ocurrir
también en las bicapas
lipídicas de las membranas
celulares, a este tipo de
transporte se lo denomina
difusión simple.
Las moléculas no polares
pequeñas como el O2, el CO2
y el N2 se difunden
libremente a través de las
bicapas lipídicas
A pesar de ser moléculas
polares, el glicerol y la
aurea atraviesan
facilmente las
membranas celulares
porque son pequeñas y no
poseen cargas eléctricas.
La bicapa lipídica de las
membranas celulares
permite el paso del agua
por difusión simple.

19. La mayoría de las
sustancias que atraviesan
las membranas celulares
lo hacen a favor de
gradiantes, es decir, sin
gasto de energía
Los canales iónicos y
permeasas facilitan y
regulan la transferencia de
solutos de un lado al otro de
la membrana.
En la difusión facilitada
la fuerza que impulsa la
movilización de las
partículas del soluto es el
gradiante, y por lo tanto
no consume energía.
El sentido de la difusión
se realiza siempre a
favor de los gradientes
de concentración y
voltaje.
La diferencia entre la difusión
facilitada y difusión simple
reside en que en la primera
participan estructuras
proteicas reguladoras y en la
segunda no.

20. La mayoría de los canales
iónicos no están abiertos
en forma permanente,
pues poseen un
dispositivo de apertura y
cierre,accionado por dos
clases de factores:
Los canales iónicos son
altamente selectivos, de
modo que hay canales
específicos para cada tipo de
ión.
Los canales iónicos son
poros o túneles
hidrofílicos que atraviesan
las membranas, están
formados por:
Proteínas integrales
transmembranosas
generalmente de tipo
multipaso.
Los más abundantes en
la membrana
plasmática son los
canales para el potasio
(K+)
En respuesta a un cambio
en el potencial eléctrico de
la membrana
(dependientes de voltaje).
Cuando les llega una
sustancia inductora por el
lado citosólico o por el lado
no citosólico (dependientes
de ligando).

21. Tienen la propiedad de
aumentar la
permeabilidad de las
membranas biológicas.
Los ionóforos son moléculas
muy pequeñas, con una
superficie hirofóbica que le
permite insertarse en la
bicapa lipídica.
Se conocen dos tipos de
ionóforos:
*Transportadores móviles
*Formadores de canales.
Transportadores móviles: Atrapan al ion en
un lado de la membrana, lo engloban en el
interior de sus moléculas, giran 180° en la
bicapa lipídica y lo liberan del otro lado de la
membrana.
Formadores de canales: Son conductos
hidrofóbicos que permiten el pasaje de
cationes monovalentes.

22. LAS ECUAPORINAS SON CANALES ESPECIALES QUE
PERMITEN EL PASO SELECTIVO DEL AGUA
En varias clases de células particularmente los glóbulos rojos y
las epiteliales de los plexos coroideos, la vesícula biliar y el
túbulo proximal de la nefrona la membrana plasmática es
excepcionalmente permeable al agra mucho mas de lo esperable
si su transporte se realizara exclusivamente mediante el
mecanismo de difusion simple analizando en la seccion 3-12. ello
se debe a la presencia de canales de paso especiales conocidos
con el nombre de ecuaporinas.
Las ecuaporinas están constituidas por
cuatro proteínas de 28kDa iguales entre si.

23. 3.17 EXISTEN DISTINTAS CLASES DE PERMEASAS PASIVAS, INVOLUCRADAS
EN PROCESOS DE MONOTRANSPORTE, COTRANSPORTE Y
COTRATRANSPORTE
como en los canales ionicos, la
pared de las permeasas esta
inmensamente integrada por
varias proteinas
transmembranosas
son ejemplos de de difusion
acilitada mediante permeasas
1) el monotransporte de glucosa y
el cotratransporte de Na+

24. 3.18 EL TRANSPORTE ACTIVO REQUIERE ENERGIA
Cuando el transporte de un
soluto se realiza en
dirección contraria a su
gradiente de concentración
o de voltaje, solo es posible
con gasto de energía.

25. 3.19 LA BOMBA DE Na+K+ ES UN SISTEMA DE COTRATRANSPORTE
uno de los sistemas de
transporte activo mas
difundidos es el que establece
las diferencias en las
concentraciones de Na+ y K+
el sistema de energía
que se obtiene a
través de ATP

26. 3.20 ALGUNOS FARMACOS CARDIOTONICOS INHIBEN LA
BOMBA DE Na+K+
la Na+k+ ATPasa es
inhibida por
farmacos del tipo de
la ouabanina y la
digitoxina
estas sustancias actuan en la
superficie de las celulas
uniendose a los sitios de las
subundades a reservados para
los K+

27. Como consecuencia,
el sistema se bloquea
y disminuye la salida
de Na+ al medio
extracelular
La mayor concentracion
deCa2+ citosolico hace
contraer a las
celulasmusculares
carduacas con mas
fuerza

28. 3.21 DIVERSOS TRANSPORTADORES PASIVOS, AUNQUE
AJENOS A LA BOMBA DE Na+K+, FUNCIONAN BAJO SU
DEPENDENCIA
La dependencia del cotratransportador de Na+ y
Ca2+ de la actividad de la bomba de Na+K+ es solo
un ejemplo de los muchos que existen durante el
funcionamiento normal de la celula

29. 3.22 UNA BOMBA DE K+H+ ES RESPONSABLE
DE LA FORMACION DEL HCI GASTRICO
En la membrana
plasmatica de las
celulas parietales de
la mucosa gastrica
existee una bomba de
K+H+ cuya estructura
no es bien conocida

30. 3.23 DISTINTAS BOMBAS DE Ca2+ MANTIENEN LA CONCENTRACION DEL ION CITOSOL
EN NIVELES MUY BAJOS
la concentracion de Ca2+ en el
citosol mmantiene en niveles
bajos.

31. UNA BOMBA DE H DISMINUYE EL PH DE LOS
ENDOSOMAS Y LOS LISOSOMAS
UNA ALTA
CONCENTRACION
DE H+ EN EL
INTERIOR DE LOS
ENDOSOMAS
LOS CUALES SE
HALLAN EN
CODICIONES DE
SOLO ACTUAR
CUANDO EL PH EN
LOS OGANOIDES SE
REPODUCE.
Y LISOSOMAS ES
CRUSIAL PARA LA
ACTIVACION DE
ENZIMAS
HODROLITICAS.

32. EXISTEN DOS TIPOS DE TRANSPORTE DE H+EN LA
MITOCANDRIA UNA ACTIVO Y UN PASIVO
El traslado de H+ a través de la membrana
interna de la mitocondria durante el avance de
los electrones por la cadena respiratoria es
transporte activo.
El gradiente electroquímico que se crea en ambos
lados de la membrana mitocondrial interna es
utilizado para sintetizar ATP, al retornar los H+ a
la matriz mitocondrial a traves de un transporte
pasivo asosiado al ATP sintasa

33. lAS MDR SON TRANSPORTADORES QUE CONFIEREN A LAS CELULAS
RESISITENTES A CIERTAS DROGAS
Las proteínas MDR pertenecen a
una familia de transportadores
activos que se identifican con las
siglas ABC porque poseen un par
de dominios o "casete "con
actividad ATPasa.
Los transportadores ABC se
encuentran normalmente en las
membranas de muchos tipos
celulares . Han sido identificadas en
la membrana plasmática, en el
retículo endoplasmático , peroxisoma,
membrana mitocondrial interna.
Ciertos transportadores ABC aparecen
en gran numero en la membrana
plasmática de varias clases de la células
cancerosas a las que confieren una
indeseada contra algunas drogas citoxicas
.

34. EN LA FIBROSIS QUISTICA SE HALLA
ALTERADO UN CANAL IÓNICO PARA EL CL-
Es un grave desorden causado por la producción de secreciones muy viscosas que
obstruyen las luz de los bronquios, los conductos de varias glándulas, el tubo
intestinal, etc. Se manifiestan en individuos homocigotos que poseen mutado el
gen codificador de la proteina CFTR.
Debio a que CFTR pertenece a la familia de transportaores de ABC, resulta
llamativo que en algunas células no actúe como permeasa activa si no como un
canal iónico dependiente de ligando, que como se sabe es pasivo.

35. La celula de las platas son similares a la de los animales, aunque presentan algunas
diferencias por ejemplo, la celula vegetal posee una gran pared celular que se envuelve
en la membrana plasmatica como si se tratara de un exoesqueleto ademas de darle
protección y sostén mecánico a la célula y determinar su forma dicha pared participa
en el mantenimiento del balance entre la presión osmática intracelular y la tendencia
del agua a prenetar el citosol.
LA MEMBRANA PLASMATICA Y LA PARED DE LA
CELULAR VEGETAL
LA MEMBRANA PLASMATICA DE LA CELULA VEGETAL SE HALLA
RODEADA POR UNA ESPECIE DE EXOESQUELETO

36. LA PARED CELULAR CONTINEN UN
RETRICULO MICRIFIBRILAR
La pared celular puede ser comparada con la de un plástico
reforzado con fibras de vidrio , ya que que esta constituida por un
retículo microfibrilar incluido en la matriz de la moléculas unidas
entre si

37. Las microfibrillas de la pared celular estan
compuesta estan compuestas
principalmente celulosa, el producto más
abundante en la tierra
la matriz de la pared celular contiene
polisacaridos y lignina y los mas
importantes son 1) sustancias pécticas
solubles en agua 2) hemicelulosas,
compusta por glucosa 3)

38. LA PARED CELULAR SE COMPONE EN
UNA PARED PRIMARIA Y SEVUNDARIA
La pared primaria comienza a formase con la división celular a
partir de una estructura llamada placa celular, que aparece
durante la telofase en el plano ecuatorial entre lasfuturas
hijas células.
Solo cuando la célula alcanza su madurez aparece la pared celular
secundaria que comprende de materiales agregados sobre la superficie
interna de la pared primaria, sea como espesamientos localizados o como
un espesamineto homogeneno. En ambos casos la pae4d queda formada
por celulosa, hemicelulosa, y escasas sustancias pécticas.

39. LOS COMPONENTES DELA PARED CELULAR
SE ORIGINAN EN EL COMPLEJO DE GOLGI O
EN LA RELACIÓN CON LA MEMBRANA
PLASMÁTICA
Se han descrito 2 vías principales para la biogénesis de la
celulosa y de otros componentes de la pared celular. Una
comprende al complejo de Golgi y la otra esta asociada a la
membrana plasmática.

40. Es evidente en ciertas algas cuyasparees estan formadas
por escamas, estas tienen un material amorfo y un réticulo
,icrofibrilar con otro espiral las membrans del complejo de
golgi polimerizan cadenas de glucosa para formar
microfibrillas de celulosa por medio de glucotransferasas.
LA INTERVENCIÓN DEL COMPLEJO DE GOLGI
LA MEMBRANAN PLASMATICA
Es el sitio mas frecuente para la sintesisde la celulosa. Ello no
descarta las funciones esenciales que desempeñan el retuculo
endoplasmatico y el complejo de golgi , ya que la glucotransferasa
son sintetizadas enl ribosomas asociados a dichoi réticulo pasan al
complejo de golgi de ahi a la membrana plasmatica donde se
prouce la sintetisis de la microfibrillas celulósicas.

41. Gracias por su atención.