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.
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.
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
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
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
► 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.
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.
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.
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
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.
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.
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).
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:
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
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.
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
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
5
Estructuras celulares
35 Uniones intercelulares
Unión estrecha
(naranja)
Microvilli
Desmosoma
puntiforme
Desmosoma
en banda
CÉLULA
INTESTINAL
CÉLULA
INTESTINAL
Contacto entre dos células intestinales.
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
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.
Membrana plasmática
PREGUNTAS
Pared celular
T 08 membrana plasmatica

T 08 membrana plasmatica

  • 2.
    La célula comoun 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 teoríaexplica 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 límiteentre 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. Sonanfipáticos. 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 dela 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 lamembrana. 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 laMembrana 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 lamembrana: 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 Afavor 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: bombade 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 ENTRELOS 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 ClatrinaClatrin 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 Vesículade 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 laMembrana 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 ESTRUCTURADE 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 dedesmosomas 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 Unionesintercelulares Unión estrecha (naranja) Microvilli Desmosoma puntiforme Desmosoma en banda CÉLULA INTESTINAL CÉLULA INTESTINAL Contacto entre dos células intestinales.
  • 27.
    La pared dela 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 encuentrapor 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.
  • 30.