LIPIDOS Y MEMBRANAS LIPIDOS Y MEMBRANAS CELULARESCELULARESCELULARESCELULARES
FUNCIONES DE MEMBRANAFUNCIONES DE MEMBRANA
•• ConfiereConfiere aa lala célulacélula susu individualidad,individualidad, alalsepararlasepararla dede susu entornoentorno..
•• ConstituyeConstituye unauna barrerabarrera concon permeabilidadpermeabilidad muymuyselectiva,selectiva, controlandocontrolando elel intercambiointercambio dedeselectiva,selectiva, controlandocontrolando elel intercambiointercambio dedesustanciassustancias..
•• ControlaControla elel flujoflujo dede informacióninformación entreentre laslas célulascélulasyy susu entornoentorno..
•• ProporcionaProporciona elel mediomedio apropiadoapropiado parapara elelfuncionamientofuncionamiento dede laslas proteínasproteínas dede membranamembrana..
ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA CELULARESTRUCTURA DE LA MEMBRANA CELULAR
•• ElEl grosorgrosor dede lala membranamembrana eses dede 77..55 aa 1010 nanómetrosnanómetros ((nmnm))..
•• NoNo eses visiblevisible enen elel microscopiomicroscopio dede luzluz..
•• LaLa membranamembrana sese compone,compone, casicasi completamente,completamente, dede LípidosLípidosyy ProteínasProteínas,, adicionalmenteadicionalmente presentapresenta ColesterolColesterol yy CHOsCHOs..
Mitocondria NúcleoMitocondriaMembrana plasmática
NúcleoMembrana plasmática
CARACTERÍSTICAS DE LA MEMBRANACARACTERÍSTICAS DE LA MEMBRANA
•• MembranaMembrana fluidafluida:: ⇒⇒ MMovimientoovimiento dede laslas moléculasmoléculas dedefosfolípidosfosfolípidos..
•• ComposiciónComposición AsimétricaAsimétrica:: ComposiciónComposición lipídicalipídica dede laslas dosdosmitadesmitades ≠≠..
•• CapaCapa externaexterna:: PrincipalmentePrincipalmente fosfolípidofosfolípido fosfatidilcolinafosfatidilcolina..•• CapaCapa externaexterna:: PrincipalmentePrincipalmente fosfolípidofosfolípido fosfatidilcolinafosfatidilcolina..•• CapaCapa internainterna:: FosfatidilserinaFosfatidilserina yy fosfatidiletanolaminafosfatidiletanolamina..•• AsimetríaAsimetría tambiéntambién contribuyencontribuyen:: CHOsCHOs yy ProteínasProteínas..
•• PresentaPresenta permeabilidadpermeabilidad selectivaselectiva:: ControlaControla elel pasopaso dedesustanciassustancias aa travéstravés dede ellaella.. EstaEsta selectividad,selectividad, dependedepende dedelala naturalezanaturaleza dede laslas moléculasmoléculas queque intentenintenten pasarpasar aa travéstravésdede ellaella..
PERMEABILIDAD SELECTIVAPERMEABILIDAD SELECTIVA
•• CapacidadCapacidad dede lala membranamembrana dede incorporarincorporarlaslas sustanciassustancias necesariasnecesarias parapara lala célulacélula yydescartardescartar loslos desechosdesechos celularescelulares..––ImpideImpide queque algunasalgunas sustancias,sustancias, comocomo laslas
proteínasproteínas yy loslos lípidos,lípidos, entrenentren aa lala célulacélula..––ImpideImpide queque algunasalgunas sustancias,sustancias, comocomo laslas
proteínasproteínas yy loslos lípidos,lípidos, entrenentren aa lala célulacélula..––PermitePermite elel pasopaso dede azúcaresazúcares simples,simples,
oxígeno,oxígeno, aguaagua yy bióxidobióxido dede carbonocarbono..
PERMEABILIDAD SELECTIVAPERMEABILIDAD SELECTIVA•• LaLa PermeabilidadPermeabilidad aa travéstravés dede lala membranamembrana dependedepende dede
factoresfactores::
–– SolubilidadSolubilidad enen loslos lípidoslípidos:: SustanciasSustancias liposolublesliposolubles (ej(ej..moléculasmoléculas hidrófobas,hidrófobas, nono polares)polares) penetranpenetran conconfacilidadfacilidad lala bicapabicapa dede fosfolípidosfosfolípidos.. PorPor otrootro ladolado elelaguaagua nono pasapasa concon facilidadfacilidad..aguaagua nono pasapasa concon facilidadfacilidad..
–– TamañoTamaño:: MuchasMuchas moléculasmoléculas dede grangran tamañotamaño (glucosa,(glucosa,proteínas,proteínas, aminoácidos,aminoácidos, ácidosácidos nucleicosnucleicos)) nono pasanpasan aatravéstravés dede lala bicapabicapa dede fosfolípidosfosfolípidos
–– CargaCarga:: MoléculasMoléculas cargadascargadas yy loslos ionesiones (k(k++,, MgMg++22,, CaCa++33,,ClCl--)) nono puedenpueden pasar,pasar, enen condicionescondiciones normales,normales, aatravéstravés dede lala membranamembrana..
�� ComposiciónComposición dede lípidoslípidos yy proteínasproteínas:: DiferenteDiferente enen laslas dosdos carascarasdede lala membranamembrana ⇒⇒ AsimétricaAsimétrica..
ASIMETRÍA ASIMETRÍA Y FLUIDEZ DE MEMBRANAY FLUIDEZ DE MEMBRANA
COMPOSICIÓN QUÍMICA COMPOSICIÓN QUÍMICA
COMPOSICIÓN COMPOSICIÓN MEMBRANAMEMBRANA
CELULARCELULAR
PROTEÍNASPROTEÍNAS LÍPIDOSLÍPIDOSHIDRATOS HIDRATOS
DE CARBONODE CARBONOPROTEÍNASPROTEÍNAS60%60%
IntegralesIntegralesPeriféricasPeriféricas
AnclajeAnclaje
LÍPIDOSLÍPIDOS40%40%
FosfolípidosFosfolípidosColesterolColesterol
DE CARBONODE CARBONO((GlicocálixGlicocálix))
GlicolípidosGlicolípidosGlicoproteínasGlicoproteínas
•• FosfolípidosFosfolípidos:: PrincipalesPrincipalescomponentescomponentes estructuralestructural dedetodastodas laslas membranasmembranas celularescelulares..
•• CabezaCabeza polarpolar hidrofílicahidrofílica::
LÍPIDOS DE MEMBRANALÍPIDOS DE MEMBRANACabeza
•• CabezaCabeza polarpolar hidrofílicahidrofílica::(glicerol(glicerol ++ fosfatofosfato ++ colina,colina, ooserinaserina,, etcetc.. dependedepende deldel tipo)tipo)
•• DosDos colascolas nono polarespolares:: (dos(dosácidosácidos grasos)grasos) queque sonsonhidrofóbicashidrofóbicas oo anfipáticasanfipáticas..
Símbolo
Colas
ESTRUCTURA DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS ESTRUCTURA DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS
(7 nm)
Tomado de: Mathews “Bioquímica”
Estructura de membranasESTRUCTURA DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS ESTRUCTURA DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS
ESTRUCTURA DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS ESTRUCTURA DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS
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MEMBRANAS BIOLÓGICAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS COMPOSICIÓN DE ÁCIDOS GRASOS DE LAS COMPOSICIÓN DE ÁCIDOS GRASOS DE LAS
MEMBRANAS BIOLÓGICAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS
MEMBRANAS BIOLÓGICAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS COMPOSICION DE ACIDOS GRASOS DE LAS COMPOSICION DE ACIDOS GRASOS DE LAS
MEMBRANAS BIOLÓGICAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS
FOSFOLIPIDOS DE LAS MEMBRANAS CELULARES FOSFOLIPIDOS DE LAS MEMBRANAS CELULARES
FosfatidilserinaFosfatidiletanolamina
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FOSFOLIPIDOS DE LAS MEMBRANAS CELULARES FOSFOLIPIDOS DE LAS MEMBRANAS CELULARES
ESFINGOLÍPIDOSESFINGOLÍPIDOS
LÍPIDOS DE LAS MEMBRANASLÍPIDOS DE LAS MEMBRANAS
cerebrósido
Tomado de: Mathews “Bioquímica”
gangliósido
LÍPIDOS DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICASLÍPIDOS DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Colesterol
El Ch se alinea con los PL de la El Ch se alinea con los PL de la bicapabicapa lipídicalipídica
Formación de un puente de H entreFormación de un puente de H entreel grupo carbonilo del PL y el grupo hidroxilo del Chel grupo carbonilo del PL y el grupo hidroxilo del Ch
LÍPIDOS DE MEMBRANALÍPIDOS DE MEMBRANA
•• EsteroidesEsteroides comocomo elel ColesterolColesterol (célula(célula animal)animal) yy loslos FitoesterolesFitoesteroles(célula(célula vegetal)vegetal) cumplencumplen unun papelpapel importanteimportante regulandoregulando lalaresistenciaresistencia yy lala fluidezfluidez dede laslas membranasmembranas..
Líquido intersticial
–– EnEn agua,agua, loslos lípidoslípidos formanforman espontáneamenteespontáneamente unauna bicapabicapa ooláminalámina dobledoble muymuy estableestable
–– LasLas cabezascabezas hidrofílicashidrofílicas sese ubicanubican haciahacia afueraafuera yy sussuscolascolas hidrofóbicashidrofóbicas sese ubicanubican haciahacia adentroadentro dede lala célulacélula..
ORGANIZACIÓN DE LÍPIDOS DE MEMBRANAORGANIZACIÓN DE LÍPIDOS DE MEMBRANA
Cabezashidrofílicas
Colas hidrofóbicas
Líquido intersticial Exterior de la Célula
CitoplasmaInterior de la Célula
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Langmuir's monolayers (1920)Langmuir showed that if phospholipids are dissolved in benzene
they could be dispersed as a monolayer on the surface of water in a Langmuir trough.
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•• DeDe rotaciónrotación:: GiroGiro enen tornotorno aa susu ejeeje..
•• DeDe difusióndifusión laterallateral:: LasLas moléculasmoléculas sese difundendifunden dedemaneramanera laterallateral dentrodentro dede lala mismamisma capacapa.. EsEs elelmovimientomovimiento másmás frecuentefrecuente..
•• FlipFlip--flopflop:: MovimientoMovimiento dede lala moléculamolécula lipídicalipídica dede unauna
MOVIMIENTO DE LOS LÍPIDOS DE MOVIMIENTO DE LOS LÍPIDOS DE MEMBRANAMEMBRANA
•• FlipFlip--flopflop:: MovimientoMovimiento dede lala moléculamolécula lipídicalipídica dede unaunamonocapamonocapa aa lala otraotra.. EsEs elel movimientomovimiento menosmenosfrecuente,frecuente, porpor serser energéticamenteenergéticamente másmás desfavorabledesfavorable..
•• DeDe flexiónflexión:: sonson loslos movimientosmovimientos producidosproducidos porpor laslascolascolas hidrófobashidrófobas dede loslos fosfolípidosfosfolípidos..
Movimiento en las membranas sintéticas
Movilidad de los fosfolípidos
MOVILIDAD DE LOS LÍPIDOS EN LAS MEMBRANAS MOVILIDAD DE LOS LÍPIDOS EN LAS MEMBRANAS BIOLÓGICASBIOLÓGICAS
MOVILIDAD DE LOS LÍPIDOS EN LAS MEMBRANAS MOVILIDAD DE LOS LÍPIDOS EN LAS MEMBRANAS BIOLÓGICASBIOLÓGICAS
TEORÍA DEL MOSAICO FLUIDOTEORÍA DEL MOSAICO FLUIDO
•• MovimientoMovimiento dede loslos fosfolípidosfosfolípidos::
•• FlipFlip -- FlopFlop:: PuedenPueden saltarsaltar dede unaunamonocapamonocapa aa lala otraotra;; sese produceproduce pocopocorequiererequiere ↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑ energíaenergía..
•• DifusiónDifusión laterallateral:: CambianCambian dede lugarlugarconcon fosfolípidosfosfolípidos vecinos,vecinos, dentrodentro dede lalaconcon fosfolípidosfosfolípidos vecinos,vecinos, dentrodentro dede lalamismamisma monocapamonocapa unasunas 107107 vecesveces porporsegundosegundo..
•• RotaciónRotación:: GiranGiran sobresobre susu ejeejelongitudinallongitudinal concon rapidezrapidez..
•• FlexiónFlexión:: SeparaciónSeparación yy aproximaciónaproximacióndede loslos extremosextremos dede laslas colas,colas, porporflexiónflexión dede laslas cadenascadenas carbonadascarbonadas dedeloslos ácidosácidos grasosgrasos..
FLUIDEZ DE LA MEMBRANA FLUIDEZ DE LA MEMBRANA
DependeDepende dede factoresfactores comocomo ::•• TemperaturaTemperatura:: TemperaturaTemperatura ↑↑ ⇒⇒ FluidezFluidez ↑↑↑↑↑↑..
•• NaturalezaNaturaleza dede LípidosLípidos:: PresenciaPresencia dede lípidoslípidosinsaturadosinsaturados yy dede cadenacadena cortacorta ↑↑ ⇒⇒ FluidezFluidez ↑↑↑↑↑↑..insaturadosinsaturados yy dede cadenacadena cortacorta ↑↑ ⇒⇒ FluidezFluidez ↑↑↑↑↑↑..
•• PresenciaPresencia dede colesterolcolesterol:: EndureceEndurece laslasmembranasmembranas ⇒⇒ ColesterolColesterol ↑↑ ⇒⇒ FluidezFluidez yyPPermeabilidadermeabilidad ↓↓↓↓↓↓..
MOVILIDAD DE MOLÉCULAS EN LAS MEMBRANAS MOVILIDAD DE MOLÉCULAS EN LAS MEMBRANAS BIOLÓGICASBIOLÓGICAS
��Son el componente mas numerosoSon el componente mas numeroso��Desempeñan funciones especificas Desempeñan funciones especificas ��Tiene movilidad en la Tiene movilidad en la bicapabicapa��Se Se clasifican en: clasifican en:
PROTEÍNAS DE MEMBRANAPROTEÍNAS DE MEMBRANA
��Se Se clasifican en: clasifican en:
–– ProteínasProteínas IntegralesIntegrales oo TransmembranalesTransmembranales..–– ProteínasProteínas PeriféricasPeriféricas
PROTEÍNAS PROTEÍNAS INTEGRALESINTEGRALES O O TRANSMEMBRANA:TRANSMEMBRANA:
•• PenetranPenetran completamentecompletamente lala bicapabicapa fosfolipídicafosfolipídica yy tienentienenregionesregiones hidrofóbicashidrofóbicas..
PROTEÍNAS PROTEÍNAS PERIFÉRICAS:PERIFÉRICAS:
•• NoNo atraviesanatraviesan todatoda lala bicapabicapa fosfolipídicafosfolipídica yy carecencarecen dederegionesregiones hidrofóbicashidrofóbicas..
PROTEÍNAS DE MEMBRANAPROTEÍNAS DE MEMBRANA
regionesregiones hidrofóbicashidrofóbicas..
•• PresentanPresentan regionesregiones polarespolares oo cargadascargadas..
•• EstánEstán asociadasasociadas aa proteínasproteínas integralesintegrales yy aa lípidoslípidos..
Proteínas de membrana: permiten el movimiento de Proteínas de membrana: permiten el movimiento de materiales a través de la membrana y la recepción de materiales a través de la membrana y la recepción de
señales químicas desde el ambiente externo de la célula.señales químicas desde el ambiente externo de la célula.
PROTEÍNAS DE MEMBRANAPROTEÍNAS DE MEMBRANA
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ASOCIACIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA CON LA ASOCIACIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA CON LA BICAPA LIPÍDICABICAPA LIPÍDICA
A) TRANSMEMBRANA B) UNIDAS A LÍPIDO C) UNIDAS A PROTEÍNA
bicapalipídica
ESPACIOEXTRACELULAR
CITOSOL
Tomado de: Alberts “Introducción a la biología celular”
CITOSOL
atraviesan la membrana lipídicaregiones hidrofóbicas : interior de la membrana en contacto con las colas hidrofóbicas de los lípidos
regiones hidrofílicas : expuestas al medio acuoso de ambos lados de la membrana
localizadas en el exterior de la bicapaunidas a la bicapa con una o más uniones covalentes con grupos de lípidos
unidas indirectamente a la bicapamediante interacciones con otras proteínas de membrana
ProteínasProteínas integralesintegrales de membranade membranaProteínas Proteínas periféricasperiféricas de membranade membrana
Los enlaces Los enlaces peptídicospeptídicos de la de la cadena que cadena que atraviesa la atraviesa la bicapabicapa forman enlaces de forman enlaces de H entre H entre ellos; este ellos; este tipo de uniones se hace tipo de uniones se hace máximo si máximo si la cadena la cadena polipeptídicapolipeptídica forma una hélice forma una hélice αααααααα regular regular
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Tomado de: Alberts “Introducción a la biología celular”
Formación de un poro Formación de un poro hidrofílicohidrofílico transmembranatransmembrana mediante mediante varias hélice a formadas por varias hélice a formadas por aaaa hidrofóbicoshidrofóbicos
e e hidrofílicoshidrofílicos
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TheThe twotwo mainmain structuralstructural motifsmotifs forformembranemembrane proteinsproteins..TheThe ββ--barrelbarrel ((leftleft)) isis aa closedclosed,,circularcircular ββ--sheetsheet composedcomposed ofofmembranemembrane spanningspanning ββ--strandsstrands ofof 88--1212 residuesresidues eacheach.. KnownKnown ββ --barrelsbarrelshavehave betweenbetween 88 andand 2222 strandsstrands..
Estructuras de proteínas integrales de membrana
havehave betweenbetween 88 andand 2222 strandsstrands..ThisThis exampleexample isis thethe 88--strandedstrandedOmpAOmpA fromfrom EE..colicoli..TheThe αα--helicalhelical bundlebundle ((rightright)) isisexemplifiedexemplified byby thethe proteinproteinbacteriorhodopsinbacteriorhodopsin.. KnownKnown αα--helicalhelicalmembranemembrane proteinsproteins havehave fromfrom 11 totoaa fewfew dozendozen membranemembrane--spanningspanningheliceshelices.. IndividualIndividual heliceshelices arearetypicallytypically 1818--2626 residuesresidues longlong
FUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANAFUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA
•• TransporteTransporte•• PermitenPermiten yy regulanregulan elel pasopaso dede sustanciassustancias queque porpor susu tamañotamaño oo
porpor susu cargacarga nono atraviesanatraviesan porpor difusióndifusión lala membranamembrana plasmáticaplasmática..•• TransportadoresTransportadores pasivospasivos:: canalescanales iónicosiónicos•• ProteínasProteínas facilitadorasfacilitadoras..
FUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANAFUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA
•• ComunicaciónComunicación
•• CélulaCélula –– mediomedio extracelularextracelular::recibenreciben estímulosestímulos eléctricoseléctricos ooquímicosquímicos (ej(ej.. hormonas)hormonas)..
UNION Estrecha
Desmosomasquímicosquímicos (ej(ej.. hormonas)hormonas)..
•• CélulaCélula –– célulacélula:: recibenreciben yy envíanenvíanestímulosestímulos químicosquímicos yy eléctricoseléctricosentreentre laslas célulascélulas..
mas
Membrana plasmática adyacente
Matriz extracelular
UNIONComunicante
FUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANAFUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA
• Reconocimiento• Algunas Glucoproteínas (proteína + carbohidrato),
hacen específicas las células para un tejido, órgano y hasta para un organismo.
FUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANAFUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA
Glicoproteínas ReceptorasGlicoproteínas Receptoras
FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS DE FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANAMEMBRANA
•• TransportadoresTransportadores
•• Fijación unión Fijación unión
•• Receptores Receptores (Comunicación)(Comunicación)
•• EnzimasEnzimas
PrenilaciónPrenilación(unión (unión tioétertioéter))
AcilaciónAcilación(unión amida o (unión amida o tioéstertioéster))
PROTEÍNAS UNIDAS A LÍPIDOPROTEÍNAS UNIDAS A LÍPIDO
Tomado de: Fuller “Molecular basis of medical cell biology”
GPI-protein
PROTEÍNAS UNIDAS INDIRECTAMENTE A LA BICAPA PROTEÍNAS UNIDAS INDIRECTAMENTE A LA BICAPA
Tomado de: Alberts “Introducción a la biología celular”
H de C: glicoproteínas y glicolípidosGLICOPROTEÍNAS DE LA BICAPA GLICOPROTEÍNAS DE LA BICAPA
GLICOSILACIÓN DE PROTEÍNASGLICOSILACIÓN DE PROTEÍNAS
AllAll NN--linkedlinked carbohydratescarbohydrates arearelinkedlinked throughthrough NN--AcetylglucosamineAcetylglucosamineandand thethe AAAA:: NN..
MostMost OO--linkedlinked carbohydratecarbohydratecovalentcovalent attachmentsattachments toto proteinsproteins involveinvolveaa linkagelinkage betweenbetween thethe monosaccharidemonosaccharide NN--AcetylgalactosamineAcetylgalactosamine andand SS oror TT..
Función glicoproteínas y glicolípidos
Dig
itoni
naD
igito
nina
(sin
car
ga)
(sin
car
ga)
TritonTriton XX--100 (sin carga)100 (sin carga)
DETERGENTESDETERGENTES
zwittwrionicozwittwrionico
SD
S
SD
S aniónicoaniónico
DETERGENTESDETERGENTES
DET
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ENTE
SD
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GEN
TES
DET
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ENTE
SD
ETER
GEN
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MEMBRANAS EN SOLUCIÓNMEMBRANAS EN SOLUCIÓN
CARBOHIDRATOS DE MEMBRANA CARBOHIDRATOS DE MEMBRANA
• Se sitúan en la superficie externa de lamembrana
• Son oligosacáridos unidos a los lípidos(glucolípidos), o a las proteínas(glucoproteinas).(glucoproteinas).
• Contribuyen a la asimetría de lamembrana.
• Constituyen la cubierta celular oGlucocálixGlucocálix.. ⇒ Se le atribuyen funcionesfundamentales.
CARBOHIDRATOS DE MEMBRANA CARBOHIDRATOS DE MEMBRANA
FUNCIONES DEL GLUCOCALIXFUNCIONES DEL GLUCOCALIX
•• ProtegerProteger lala superficiesuperficie celularcelular contracontra lala interaccióninteracción dedeotrasotras proteínasproteínas extrañasextrañas oo lesioneslesiones físicasfísicas oo químicasquímicas..
•• PapelPapel enen elel reconocimientoreconocimiento celularcelular,, yy enen loslos procesosprocesosdede rechazosrechazos dede injertosinjertos yy trasplantestrasplantes..
•• ConfiereConfiere viscosidadviscosidad aa laslas superficiessuperficies celularescelulares,,•• ConfiereConfiere viscosidadviscosidad aa laslas superficiessuperficies celularescelulares,,permitiendopermitiendo elel deslizamientodeslizamiento dede célulascélulas enenmovimientomovimiento.. (Sanguíneas)(Sanguíneas)..
•• PresentaPresenta propiedadespropiedades inmunitariasinmunitarias,, porpor ejemploejemplo loslosglúcidosglúcidos deldel glucocálixglucocálix dede loslos glóbulosglóbulos rojosrojosrepresentanrepresentan loslos antígenosantígenos propiospropios dede loslos gruposgrupossanguíneossanguíneos deldel sistemasistema sanguíneosanguíneo ABOABO..
•• CarbohidratosCarbohidratos comocomo glucosaglucosa oo galactosagalactosa sese fijanfijan aa proteínasproteínas oo aafosfolípidosfosfolípidos,, porpor fuerafuera dede lala membranamembrana plasmática,plasmática, formandoformandoglucoproteínasglucoproteínas oo bienbien glucolípidosglucolípidos..
•• SonSon importantesimportantes parapara elel reconocimientoreconocimiento dede moléculasmoléculasespecíficasespecíficas..
•• AyudanAyudan aa mantenermantener unidasunidas laslas célulascélulas vecinasvecinas..
CARBOHIDRATOS DE MEMBRANACARBOHIDRATOS DE MEMBRANA
MECANISMOS DE TRANSPORTE DE MECANISMOS DE TRANSPORTE DE MEMBRANAMEMBRANAMEMBRANAMEMBRANA
•• MuchasMuchas sustanciassustanciaspuedenpueden atravesaratravesar sinsindificultaddificultad lala membranamembrana..
•• OtraOtra porpor susu cargacargaeléctrica,eléctrica, porpor susu tamaño,tamaño,porpor susu concentraciónconcentración ,, nono
MECANISMOS DE TRANSPORTE DE MEMBRANAMECANISMOS DE TRANSPORTE DE MEMBRANA
porpor susu concentraciónconcentración ,, nonolesles eses fácilfácil traspasartraspasar estaestabarrerabarrera..
•• LaLa membranamembrana esessemipermeablesemipermeable..
TIPOS DE TRANSPORTE TIPOS DE TRANSPORTE
PasivoPasivo
•• Aquel que se da a favor de gradiente de [C]. Aquel que se da a favor de gradiente de [C].
•• No requiere gasto energéticoNo requiere gasto energético
ActivoActivo
•• Aquel que se da en contra del gradiente de [C]. Aquel que se da en contra del gradiente de [C].
•• Requiere gasto de energía Requiere gasto de energía
TIPOS DE TRANSPORTE TIPOS DE TRANSPORTE
PasivoPasivo
1.1. Difusión simple Difusión simple
2.2. Difusión facilitadaDifusión facilitada
3.3. Diálisis Diálisis
4.4. Osmosis Osmosis 4.4. Osmosis Osmosis
ActivoActivo
5.5. Bombas ATPBombas ATP--asaasa
6.6. EndocitosisEndocitosis
7.7. ExocitosisExocitosis
TRANSPORTE PASIVOTRANSPORTE PASIVO
•• NoNo requiererequiere elel consumoconsumo dedeenergíaenergía (ATP)(ATP)..
•• ElEl movimientomovimiento ocurreocurre porpordiferenciasdiferencias enen lalaconcentraciónconcentración yy enen laslas cargascargaseléctricaseléctricas dede laslas sustanciassustancias enen
EQUILIBRIOMoléculas de colorante Membrana
eléctricaseléctricas dede laslas sustanciassustancias enenambosambos ladoslados dede lala membranamembrana..
•• TenemosTenemos loslos siguientessiguientesmecanismosmecanismos::–– DifusiónDifusión simplesimple–– ÓsmosisÓsmosis–– DifusiónDifusión facilitadafacilitada
EQUILIBRIO
DIFUSIÓN SIMPLEDIFUSIÓN SIMPLE
•• ElEl movimientomovimiento dede moléculasmoléculas sese dadaaa travéstravés dede lala membranamembrana dedefosfolípidosfosfolípidos,, dede unun gradientegradiente dedealtaalta concentraciónconcentración aa bajabajaconcentraciónconcentración..
•• CuandoCuando mayormayor eses elel gradientegradiente dedeconcentración,concentración, másmás rápidarápida eses lala
Exterior de la Célula
O2O2 O2
Mayor concentración Menor
concentración
concentración,concentración, másmás rápidarápida eses lalavelocidadvelocidad dede difusióndifusión..
•• SiSi nono intervienenintervienen otrosotros procesos,procesos,lala difusióndifusión continuarácontinuará hastahastaeliminareliminar elel gradientegradiente dedeconcentraciónconcentración..
•• MoléculasMoléculas solublessolubles enen lípidoslípidoscomocomo etanol,etanol, yy moléculasmoléculaspequeñaspequeñas comocomo HH22O,O, COCO22 yy OO22..
Citoplasma
CO2 CO2CO2
Mayor concentración
Menor concentración
Difucion simple
• Algunas moléculas por su tamaño o carga no difundenlibremente a través de la membrana.
• Utilizan canales formados por proteínas de membrana (porinas)para moverse hacia adentro y afuera de la célula.
• Estos canales son usados para la glucosa y para iones pequeños ycon carga tales como KK++,, NaNa++,, ClCl--.
DIFUSIÓN FACILITADADIFUSIÓN FACILITADA
con carga tales como KK ,, NaNa ,, ClCl .
TIPOS DE TRANSPORTES FACILITADOS TIPOS DE TRANSPORTES FACILITADOS
TRANSPORTETRANSPORTE
TIPOS DE CANALES IÓNICOS TIPOS DE CANALES IÓNICOS
CANALESIÓNICOS
REGULADOSDE ESCAPE
O REZUMAMIENTO
VOLTAJE LIGANDO MECÁNICO
OSMOSISOSMOSIS
• En la osmosis, elagua viaja desde unárea de ↓↓[c] desoluto a un área de
Soluciónhipotónica
Molécula de soluto
Solución hipotónica
Solución hipertónica
Membrana selectivapermeable
Solución hipertónica
Moléculas de aguasoluto a un área de↑↑ [c] del soluto
Membranaselectivapermeable
FLUJO DE AGUA
Moléc de soluto con moléculas de agua
Moléculas de agua
• Osmosis induce a las células a contraerse en soluciones hipertónicas e hincharse en soluciones hipotónicas– El control del balance de agua entre células y su entorno
osmorregulación, es esencial para los organismos
SOLUCIONISOTONICA
SOLUCIONHIPOTONICA
SOLUCIONHIPERTONICA
CELULA
(1) Normal
(4) Flacida
(2) Lisada
(5) Turgente
(3) Plasmolizada
(6) Plasmolizada
CELULAANIMAL
CELULAVEGETAL
• Las células utilizan energía (ATP) durante el transporte.
• La proteína transportadora bombea activamente un soluto determinado a través de una membrana en contra del gradiente de concentración del soluto.
TRANSPORTE ACTIVOTRANSPORTE ACTIVO
Proteína de transporte
1
FLUID0EXTRACELULAR
Primersoluto
Primer soluto, en el interior de la célula, se une a la proteína
Proteína de transporte fosforilada
2 ATP transfiere un fosfato a la proteína 3 Proteína libera el soluto
fuera fuera de la célula
TRA
NSP
OR
TE A
CTI
VO
TRA
NSP
OR
TE A
CTI
VO
4 Segundo soluto se une a la proteína
Segundosoluto
5 El fosfato se separa de la proteína 6 La proteína libera el
segundo soluto
TRA
NSP
OR
TE A
CTI
VO
TRA
NSP
OR
TE A
CTI
VO
BOMBA DE Na y KBOMBA DE Na y K
•• ProteínaProteína presentepresente enen todastodas laslas membranasmembranasplasmáticasplasmáticas dede célulascélulas animalesanimales:: EliminarEliminar NaNa dede lalacélulacélula ee introducirintroducir KK enen elel citoplasmacitoplasma..
Funciones de la Bomba de Na y KFunciones de la Bomba de Na y K
•• MantenimientoMantenimiento dede lala osmolaridadosmolaridad yy deldelvolumenvolumen celularcelular..
•• MantieneMantiene unun potencialpotencial eléctricoeléctrico dede membranamembrana..
•• FavoreceFavorece lala trasmisióntrasmisión dede impulsosimpulsos nerviososnerviosos..•• FavoreceFavorece lala trasmisióntrasmisión dede impulsosimpulsos nerviososnerviosos..
•• MantenimientoMantenimiento dede loslos gradientesgradientes dede sodiosodio yypotasiopotasio..
TRANSPORTESA TRAVÉS DEMEMBRANA
TRANSPORTEPASIVO
A favor gradienteNo requiere energía
TRANSPORTEACTIVO
En contra gradienteSi requiere energía
Osmosis Difusión Diálisis
Simple Facilitada
TRANSPORTE MEDIADO TRANSPORTE MEDIADO POR VESÍCULASPOR VESÍCULAS
ExocitosisExocitosis y y EndocitosisEndocitosisExocitosisExocitosis y y EndocitosisEndocitosis
•• Requieren energía (ATP) para llevarse a cabo.Requieren energía (ATP) para llevarse a cabo.
•• Algunas sustancias más grandes como Algunas sustancias más grandes como polisacáridos, proteínas y otras células cruzan las polisacáridos, proteínas y otras células cruzan las membranas plasmáticas mediante varios tipos de membranas plasmáticas mediante varios tipos de transporte grueso:transporte grueso:
EXOCITOSIS Y ENDOCITOSISEXOCITOSIS Y ENDOCITOSIS
transporte grueso:transporte grueso:
•• ExocitosisExocitosis
•• EndocitosisEndocitosis::–– FagocitosisFagocitosis
–– PinocitosisPinocitosis
–– EndocitosisEndocitosis mediada por receptoresmediada por receptores
EXOCITOSISEXOCITOSIS
•• Una vesícula membranosa se desplaza hasta la Una vesícula membranosa se desplaza hasta la membrana, se fusiona con la membrana y el contenido se membrana, se fusiona con la membrana y el contenido se vacía fuera de la célula.vacía fuera de la célula.
Fluido celular externo
Citoplasma
EXOCITOSIS
• Organismos unicelulares por ejemplo desechan sus residuos metabólicos mediante la formación de vesículas que expulsan al vesículas que expulsan al exterior
TIPOS DE EXOCITOSIS
Secreción ConstitutivaSecreción Constitutiva
Reponer membrana o proteínasReponer membrana o proteínas
Secreción ReguladoraSecreción Reguladora
Secreción de enzimas u hormonasSecreción de enzimas u hormonas
ENDOCITOSISENDOCITOSIS
• Mediante la formación de vesículas o vacuolas apartir de la membrana plasmática la célulaincorpora macromoléculas u otras partículas.
• Tipos: Fagocitosis, Pinocitosis y Endocitosis mediada por receptores.
Líquido intersticial
Citoplasma
Líquido intersticial
Vesícula
Membrana Plasmática
TIPOS DE ENDOCITOSIS: FAGOCITOSISTIPOS DE ENDOCITOSIS: FAGOCITOSIS
•• LaLa membranamembrana plasmáticaplasmáticaformaforma prolongacionesprolongacionescelularescelulares queque envuelvenenvuelven lalapartículapartícula sólida,sólida, englobándolaenglobándolaenen unauna vacuolavacuola..
Pseudópodo
FAGOCITOSIS
enen unauna vacuolavacuola..
•• Luego,Luego, unouno oo variosvarios lisosomaslisosomassese fusionanfusionan concon lala vacuolavacuola yyvacíanvacían sussus enzimasenzimas hidrolíticashidrolíticasenen elel interiorinterior dede lala vacuolavacuola..
Alimento a ser ingerido
TiposTipos de de EndocitosisEndocitosis: : PinocitosisPinocitosis
• La membrana celular se invagina, formando una vesícula alrededor del líquido del medio
Membrana celularPINOCITOSIS
líquido del medio externo que será incorporado a la célula.
• Luego se libera en el citoplasma.
TiposTipos de de EndocitosisEndocitosis: : mediada por receptormediada por receptor
• Las sustancias que serán transportadas al interior deben primero acoplarse a las moléculas receptoras específicas. concentrados en zonas particulares de la membrana (depresiones).
• Cuando los receptores están unidos con sus moléculas especificas, se ahuecan y se cierran formando una vesícula.
Material unido a las proteínas receptoras
ENDOCITOSIS MEDIADA
POR RECEPTORES
Membrana celular
CAVIDAD
citoplasma
RESUMENRESUMEN
LA MEMBRANA PLASMÁTICA LA MEMBRANA PLASMÁTICA
ESTRUCTURA FUNCIÓN
LA MEMBRANA PLASMÁTICA
LípidosProteínas
Integrales Periféricas
Glucoproteínas Glucolípidos Estructural Conexiones celulares
Señalizacióncelular
Glucocalix
Pequeñasmoléculas
Uniones ocluyentesDesmosomas
Uniones de hendidura
Fosfolípidos Colesterol
Macromoléculas
ACTIVOPASIVO
ENDOCITOSISEXOCITOSIS
Transporte