Medicina

1. BIOMEMBRANAS:
Membrana plasmática
PROF. ANA ZAPATA
UNIVERSIDAD DE LOS ANDES
FACULTAD DE MEDICINA
UNIDAD ACADÉMICA DE HISTOLOGÍA

2. MEMBRANA PLASMÁTICA
(CITOMEMBRANA)
“Envoltura contínua DINÁMICA que delimita a las células del medio que los rodea”.
 Espesor de 8-10 nm.
 MET: 2 láminas electrodensas separadas por una eletrolúcida.
 UNIDAD DE MEMBRANA.

3. MEMBRANA PLASMÁTICA
(CITOMEMBRANA)

4. Membrana plasmática:
MODELOS PROPUESTOS

5. OVERTON (1890)
 Charles Overton.
“Lípidos presentes en la superficie celular son una especie de cubierta”.
 Raíces aéreas de las plantas.

6. LANGMUIR, IRVING (1917)
 Estudió el comportamiento de los fosfolípidos purificados disueltos en benceno.
“Cuando el benceno se evapora, las moléculas permanecen como una lámina de
lípidos de una molécula de ancho que se denomina monocapa lipídica”.
 Orientación de los fosfolípidos.
 Los lípidos son componentes importante de la membrana.

7. E. GORTER Y F. GRENDEL (1925)
 Fisiólogos holandeses.
 Extrajeron lípidos de los eritrocitos.
“El área de superficie de los lípidos sobre el agua era aproximadamente dos veces el
área de las membranas de los eritrocitos, llamaron dos capas de lípidos”.
 Primer intento para entender las membranas desde el punto de vista molecular.

8. DAVINSON
HUGH Y DANIELLI JAMES (1935)
 Las membranas también contienen proteínas.
“Las membranas biológicas consisten en una bicapa lipídica que están recubiertas en ambos
lados con finas láminas de proteínas, se denomina modelo sándwich (proteína – lípido –
proteína)”.
 Representación detallada de la organización de la membrana.

9. ROBERTSON, J. DAVID (1955)
“Todas las membranas comparten una estructuras subyacente común
denominada Unidad de membrana”.
 Patrón de tinción TRILAMIMAR.

11. SINGER, JONATHAN Y NICHOLSON GARTH
(1972)
“Una membrana consiste es un mosaico de proteínas
dentro de una bicapa lipídica fluída”.
 Tres clases de proteínas: integrales de membrana,
periféricas y ancladas a lípidos.
 Lípidos y proteínas son capaces de moverse
lateralmente.

12. MODELO DE MEMBRANA MOSAICO FLUÍDO A
PARTIR DE SINGER Y NICHOLSON

13. E
P

15. BICAPA LIPÍDICA
MOLÉCULAS ANFIPÁTICAS (Estructura hidrofóbica e hidrofílica).
40%
FOSFOLÍPIDOS
COLESTEROL
GLUCOLÍPIDOS

16. FOSFOLÍPIDOS
 Más abundantes.
 2 colas de ácidos grasos, unidas a una
cabeza de glicerol y un grupo fosfato.

19. COLESTEROL
 Entre los fosfolípidos.
 Confiere cierta dureza y estructura a la
membrana.

21. GLUCOLÍPIDOS (5%)
 Lípidos + carbohidratos.
 Protección de la membrana.
 Aislamiento de las vainas de mielina.
 Receptores (extracelular).

22. BALSAS LIPÍDICAS
 20% superficie externa de la
membrana.
 Colesterol, fosfolípidos y
esfingolípidos.

23. PROTEÍNAS (50%)
PROTEÍNAS INTEGRALES
TRANSMEMBRANA
• Paso único:(bombas y
canales).
• Paso
múltiple:atraviesan la
membrana varias veces.
• Enlaces covalentes.
PROTEÍNAS PERIFÉRICAS
• Asociadas a una capa
de la bicapa lipídica.
• Mueven en el interior
de la bicapa.
PROTEOGLUCANOS
• Una proteína central
que sostiene múltiples
cadenas
deglucosaminoglicanos
• GLUCOCALIZ

28. PROTEÍNAS
CANALES:transmembranales,actuáncomo poros
(glucoproteínas).
TRANSPORTADORAS: cambian de forma para dar paso a
productos.
RECEPTORAS:transmembranales, reconocen determinadas
moléculas a las que se unen.
ENZIMAS: integrales o periféricas.
ANCLAJES DEL CITOESQUELETO: periféricas, en elcitosol.
MARCADORES DE LA IDENTIDAD DE LA CÉLULA:
glicoproteínas yglucolípidos.

29. GLUCOCALIZ
 Segmento lipófilo de la proteína central
(bicapa lipídica).
 Cadenas laterales de carbohidratos se
proyecta en la superficie externa de la
membrana.

30. 1. Participación en el modelaje de la forma.
2. El reconocimiento celular y la especificidad de adherencia y agrupación celular.
3. Promoción o inhibición del transporte de sustancias a través de la membrana
plasmática, por su naturaleza polianiónica.
4. Participación en la recepción de señales.
5. Interviene en los fenómenos de migración celular.
6. Protección celular
GLUCOCALIZ

31. GLÚCIDOS (10%)
1. Glucoproteínas:
• Proteínas + glúcidos.
• Atraviesan toda la capa de la membrana.
2. Glucolípidos:
• Lípidos cuyas cabezas contienen un oligosacárido (1-15 residuos monosacáridos).

32. PROPIEDADES FUNCIONALES DE LA
MEMBRANA PLASMÁTICA
 ANFIPÁTICA.
 PERMEABILIDAD SELECTIVA.
 ASIMETRÍA.
 FLUIDEZ.

33. ASIMETRÍA
1. Ambas mitades de la
bicapa los
componentes se
distribuyen de manera

34. Cara E (Externa) Cara P (Interna)
Fosfolípidos: Fosfatidilcolina,
Esfingomielina
Fosfolípidos: Fosfatidilserina,
fosfatidilinositol, fosfatifiletanolamina
Carga (+) (grupo colina) Carga (-) (grupo serina e inositol)
Presenta Glucocálix (Glucolípidos y
glucoproteínas)
No tiene glucocálix
Menor cantidad de proteínas
periféricas
Mayor cantidad de Proteínas
Periféricas
Menor fluidez (los fosfolípidos tienen
AG saturados)
Mayor fluidez (los fosfolípidos tienen
AG insaturados)

36. FLUIDEZ
 Apariencia líquida o viscosa que posee la membrana.
 Capacidad de una molécula que forma parte de una membrana para desplazarse.
 Movimiento lateral.
 Rotación sobre su eje.
 Flip-flop.

38. FLUIDEZ
1. TEMPERATURA
2. COLESTEROL
3. FOSFOLÍPIDOS
• El largo de la cadena de los ácidos grasos
(mayor cadena, mayor viscosidad, menor
fluidez).
• Grado de saturación de los ácidos grasos
(mayor insaturación, mayor fluidez).
• Aumentar el espesor y la rigidez de la
membrana.

39. TEMPERATURA
ESTRUCTURA PARA CRISTALINA
TEMPERATURA
ESTRUCTURA FLUIDA

40. ESPESOR
 MET: 8 -10 nm grosor.
 MP: 10 nm.
 Bicapa: 5 nm.

41. ULTRAESTRUCTURA: COMPLEJO TRILAMINAR

42. BIOSÍNTESIS DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO
• Síntesis de ácidos grasos y lípidos.
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO
• Síntesis de proteínas y almacenamiento.
APARATO O COMPLEJO DE GOLGI
• Modifica las sustancias procedentes del RE agregándole
carbohidratos.

43. RENOVACIÓN DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA
 Es contínua.
 Degradación y síntesis.
 Retículo endoplasmático.
 Se completa con la formación de vesículas en la propia membrana.

44. FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA
 BARRERAS que individualizan a las células.
 BARRERAS SELECTIVAS: regulan la composición molecular de la célula y sus
compartimientos.
 COMUNICACIÓN CELULAR: receptores de señales externas, unión específica o de
reconocimiento (entre células), interacción entre células, interacción del
citoesqueleto.
 PARTICIPACIÓN ACTIVA DE PROCESOS METABÓLICOS: cadena respiratoria,
fosforilación oxidativa.
 ORIENTACIÓN Y ESPECIALIZACIÓN DE LOS COMPONENTES CELULARES.

45. FUNCIONES DE LA
MEMBRANA PLASMÁTICA
TRANSPORT
E
PERMEABILIDA
D A PEQUEÑAS
MOLÉCULAS.
Difusíónsimple.
Difusión simple
conpermeasa.
Transporte activo.
De acuerdo al número
y dirección de las
moléculas.
TRANSFERENCIA
DE
MACROMOLÉCUL
AS Y PARTÍCULAS
Endocitosis
Exocitosis
Transcitosis
RECEPTORES
DE SEÑALES
TRANSDUCCIÓN DE LA SEÑAL
E INCORPORACIÓN.
RECEPTORES DE SUPERFICIES
HIDROFÍLICAS.
ANTIGÉNICA
COMPARTAMENTALIZAC
IÓN
CICLO DE KREBS.
Β-OXIDACIÓN DE ÁCIDOS
GRASOS.
REPLICACIÓN DEL ADN.
COMUNICACI
ÓN
INTERCELULAR
•Endocrina
•Paracrina
•Autocrina
•Yuxtacrina

46. TRANSPORTE

47. PERMEABILIDAD A PEQUEÑAS MOLÉCULAS
DIFUSIÓN SIMPLE SIN
PERMEASA
• NO requiere energía.
• Osmosis.
• Agua y gases.
TRANSPORTE ACTIVO
• Requiere permeasa.
• Consumo de energía (ATP).
• Contra gradiente de
concentración.
• Bomba sodio-potasio.
DIFUSIÓN SIMPLE CON PERMEASA
• Transporte pasivo o difusión
facilitada.
• Canales iónicos, acuaporinas.
• Ca, K, Na, H2O.
Proteínas transportadoras o
bombas:
• Moléculas pequeñas e
hidrosolubles.
• Selectivas.
• Cambio de conformación.
Proteínas de canal:
• Poro o canal hidrofílico, selectivo.
• Activados por voltaje.
• Activados por ligando.

53. PERMEABILIDAD A PEQUEÑAS MOLÉCULAS
NÚMERO Y DIRECCIÓN QUE SIGUEN LAS MOLÉCULAS
TRANSPORTADORAS
UNIPORTE SIMPORTE ANTIPORTE
• Se transporta un
único soluto.
• A favor SIEMPRE de
gradiente
elecroquímico.
• Difusión facilitada.
• Al menos UNO de
los solutosa favor de
su gradiente
electroquímico.
• Energía necesaria
para el segundo
soluto.
• Mismo sentido.
• Transportan en
sentidos opuestos.

56. TRANSFERENCIA DE MACROMOLÉCULAS Y
PARTÍCULAS
ENDOCITOSIS
Incorporación hacia el
citoplasma (vesículas
revestidas de membrana)
PINOCITOSIS
(líquidos y solutos en vesículas
pequeñas).
• Mediada por receptor.
• Inespecífica
FAGOCITOSIS
(ingestión de partículas sólidas mediante
prolongaciones citoplasmáticas)
“Pseudópodos”.
POTOCITOSIS
(Regiones de membrana con balsa
lipídica, denominadas caveolas).
• Receptores están ancladas lípidos.

59. TRANSFERENCIA DE MACROMOLÉCULAS
Y PARTÍCULAS
EXOCITOSIS
Transporte de sustancias o
productos del metabolismo
celular al medio extracelular.
CONSTITUTIVA
(pequeñas vesículas que se fusionan
con la membrana).
• Es continua.
REGULADA
(es intermitente, por medio de
una señal o estímulo).

61. TRANSFERENCIA DE MACROMOLÉCULAS Y
PARTÍCULAS
TRANCITOSIS
Permiten a una sustancia atravesar
todo el citoplasma celular de un
polo a otro a la célula.
• Endocitosis – exocitosis.
• Vasos Sanguíneos.

62. RECEPTORES DE SEÑALES

63. TRANSDUCCIÓN DE LA SEÑAL E
INCORPORACIÓN
RECEPTORES NUCLEARES O
INTRACELULARES
 Señal o ligando es liposoluble.
 Atraviesan la membrana sin dificultad.
 Activación del receptor y posterior regulación de la
expresión génica.
RECEPTORES DE
MEMBRANA PLASMÁTICA
 Receptores asociados a la membrana hidrosolubles.
 Formación de segundos mensajeros (transductores
de señal).
 Modificación la expresión de grupos de genes.

64. RECEPTORES DE SUPERFICIE A MOLÉCULAS
HIDRÓFILAS
• Unión de ligando, receptor cambia de
conformación.
• Altera el potencial eléctrico de la membrana.
ACOPLADOS A CANALES
IÓNICOS (IONOTRÓPICOS)
• Inhibe o activa a una determinada enzima.
• Genera un segundo mensajero que modula la
actividad de un canal iónico.
ACOPLADOS A PROTEÍNA G
(METABOTRÓPICOS)
• Ligando.
• Actividad enzimática.
ACOPLADOS A ENZIMAS
• Superfamiliade receptores de citoquinas.
• Se asocian tras su activación.
ASOCIADOS A TIROSIN-
QUINASAS CITOSÓLICAS

69. ANTIGÉNICA

70. COMPARTAMENTALIZACIÓN
 Define y limita la célula.
 Diferencias entre el contenido citosólico
y el exterior.
 Selectivo.

71. COMUNICACIÓN INTERCELULAR
ENDOCRINA PARACRINA AUTOCRINA YUXTACRINA
• Distancias largas (1
metro).
• Vía sanguínea.
• Moléculas
con elevada
receptividad.
• Células en su
proximidad.
• Afinidad no muy
elevada de los
receptores.
• Responde a
sustancias liberadas
por la misma célula.
• Célula a célula.
• Proteínas de
membrana de una
célula son
reconocidas por
proteínas de otras
células.
• Gap junctions:
comunica el
citoplasma de
células vecinas
mediante poros.

72. ¿?
¿QUÉ ES EL HIALOPLASMA?
¿QUÉ ES EL MORFOPLASMA?
¿CUÁLES SON LAS DIFERENCIAS MORFOFUNCIONALES ENTRE
EL RETÍCULO ENDOPLÁSMICO LISO Y RUGOSO?

73. ¿?
APARATO DE GOLGI Y COMPLEJO DE GOLGI: ¿SIGNIFICAN LO MISMO?,
¿QUÉ RELACIÓN TIENEN CON LOS DICTISIOMAS?
¿TODOS LOS LISOSOMAS SON IGUALES?
¿CUÁLES SON LAS DIFERENCIAS MORFOFUNCIONALES ENTRE LOS
LISOSOMAS Y PEROXISOMAS?