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Objetivo:
Describir composición y arquitectura de
las membranas biológicas
Resultado de aprendizaje:
Explicar la dinámica de las membranas
biologicas y su implicación funcional.
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INTRODUCCION
La mayoría de las propiedades que se
atribuyen a los seres vivos, dependen
directa o indirectamente de las
membranas biológicas
Las membranas contienen moléculas
de lípidos y proteínas que participan en
los procesos bioquímicos
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MEMBRANAS BIOLOGICAS
Características generales de las membranas biológicas
Funcionan como barreras biologicas
Funcion depende de su Composición: Lípidos, proteínas, carbohidratos.
Funciones básicas:
Permite y favorece la entrada de nutrientes.
Permite y favorece salida de productos de desecho
mantenimiento de la Homeostasis equilibrando el medio intra y extracelular
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MODELO DE MOSAICO FLUIDO
El modelo de mosaico fluido fue sugerido por primera vez por Singer y Nicholson en 1972. Estos autores propusieron que las membranas biológicas están formadas por una bicapa de fosfolipidos con proteínas incluidas en ella.
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CARACTERISTICAS IMPORTANTES DE LAS
MEMBRANAS BIOLOGICAS
1.Fluidez de la membrana: describe la
resistencia de los componentes de la
membrana al movimiento
o La temperatura
o La saturación de las cadenas de ácidos
grasos
o El contenido de colesterol
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Permeable
Semi- permeable
Impermeable
2.Permeabilidad Selectiva:
Hay sustancias que pueden pasar de un
lado al otro de las membranas y otras no.
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3.Capacidad de rehacerse :
Cuando una bicapa lipídica se rompe,
rápidamente vuelve a construirse.
4.Asimetría:
las membranas son diferentes exteriormente
que interiormente
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En la membrana plasmática existen
cuatro fosfolipidos importantes:
Fosfatidiletanolamina
Fosfatidilserina
Fosfatidilcolina
Esfingomielina
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Las moléculas de fosfolipidos forman
una bicapa estable en solución acuosa
debido a:
Las propiedades hidrofilicas de los
fosfatos ubicados en el exterior de la
bicapa.
La acción hidrófoba de los ácidos
grasos del interior de la doble capa.
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Extremo hidrofóbico (cola) hacia el
interior de la membrana
Extremo hidrofílico (cabeza)hacia el
exterior de la membrana
Carácter anfipático (doble
comportamiento)
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Composición Lipidica
FosfolípidosFosfoacilgliceroles : glicerol + 2Ac graso + HPO4
-2
Esfingomielinas : esfingosina + Ac graso + colina
+ HPO4-2
Esfingolípidos Cerebrósidos : esfingosina + Ac graso + azúcar
Gangliósidos : esfingosina + Ac graso + 2-6 azúcaresGlicolípidos
ColesterolEsteroides
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Existen dos tipos de proteínas de
membrana:
o Las Proteínas Periféricas
o Las Proteínas integrales
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Funciones de las proteínas
integrales
Adhesión Celular
Bombas
Transportadores
Canales Iónicos
Receptores
Enzimas
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Glucocaliz
Es un recubrimiento externo de hidratos
de carbono conocido como glucocaliz, y
este es de gran importancia en las
funciones de reconocimiento celular y
de inmunología.
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Transporte a través de la membrana
TRANSPORTE PASIVO
Difusión simple o pasiva o directa
Difusión facilitada
Difusión por filtración / Ósmosis
TRANSPORTE ACTIVO O ESPECIAL
Transporte activo primario o uniporte
Transporte activo secundario:
cotransporte o simporte
contratransporte o antiporte
ENDOCITOSIS
Pinocitosis
Fagocitosis
EXOCITOSIS
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TIPOS DE TRANSPORTE
ATP
Difusión
simple o pasivaDifusión
facilitada
Transporte
activo
Transporte pasivo
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TRANSPORTE PASIVO:
No hay gasto de energía (ATP)
A través de membrana semipermeable
A favor de gradiente de mayor [ ] a
menor [ ]
A favor de gradiente o potencial eléctrico
cargas = se repelen
cargas se atraen
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Difusión simple o pasiva o directa:
Si el transporte de una molécula se produce espontáneamente, sólo bajo la intervención de la energía cinética de la partícula, se denomina difusión pasiva.
Transporte de:○ Agua
○ Moléculas pequeñas sin carga
○ Algunas sustancias lipídicas
○ Proteínas y ácidos nucleídos (membrana nuclear).
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Difusión facilitada:
Participación de proteínas de transporte
de membrana.
Fijación específica de sustancia a
proteína de membrana
Transporte de:
Moléculas pequeñas con carga(iones)
Nutrientes (glucosa, aminoácidos)
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Este tipo de transporte se caracteriza también por:
Requiere de moléculas transportadoras que están en la membrana.
Se realiza a favor de un gradiente de concentración.
No requiere energía externa.
Está regulado por:
tamaño de las moléculas
carga eléctrica
hidrosolubilidad
interacción química con la membrana
tamaño de los poros
Es utilizado por el metanol, urea, etc
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Difusión por filtración / Ósmosis:
Difusión de moléculas del solvente hacia
una región en la que hay mayor [soluto]
a través de una membrana impermeable
para el mismo.
Diferencias de [solutos]
Membrana semipermeable
El soluto es menos difusible que el agua
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TRANSPORTE ACTIVO:
Se requiere gasto de energía.
A través de membrana semipermeable
En contra de gradiente de menor [ ] a mayor [ ]
En contra de gradiente o potencial eléctrico
Cargas = se repelen
Cargas se atraen
Requiere de “transportador”
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Efecto de la energía (ATP):
Sobre la proteína transportadora:
Cambios en la conformación
Movimiento
Apertura de un conducto
Sobre la sustancia transportada:
Transporte de la sustancia por medio de la proteína
Modificación de la sustancia a ser transportada
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MECANISMOS
TRANSPORTE ACTIVO
Uniporte Simporte Antiporte
Transporte SecundarioTransporte Primario
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Transporte Activo Primario:
También llamado uniporte ya que cuando una proteína
transporta una sola clase de moléculas a través de una
membrana lo hace por medio de este tipo de transporte
activo primario.
Un ejemplo de transporte activo primario o uniporte es
que utiliza la Bomba Ca2+:
Transporta Ca2+ al exterior
de la célula.
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Transporte Activo Secundario:
Se llama también transporte acoplado, pues
intervienen dos o más tipos de partículas en
el transporte de membrana.
Moléculas pueden transportarse:
en misma dirección (cotransporte o
simporte)
en dirección contraria (contratransporte o
antiporte)
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Un ejemplo de transporte activo
secundario cotransporte o simporte es
Cotransportador Na+ - glucosa : entra
Na+ en célula a favor potencial
electroquímico entra glucosa en célula
en contra gradiente [ ].
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Ejemplos de transporte activo secundario contratransporte o antiporte:
Bomba Na+ K+: Transporta Na+ al exterior de célula y K+ al interior en contra potencial electroquímico.
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Intercambiador Na+ - Ca2+ entra Na+ en
célula a favor potencial electroquímico
sale Ca2+ en contra
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ENDOCITOSIS
Mecanismo mediante el cual se incorporan a célula partículas y macromoléculas, la membrana celular engloba sustancia forma una invaginación envolvente.
Pinocitosis (líquidos)
Fagocitosis (sólidos)
:
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ENDOCITOSIS
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EXOCITOSIS
Mecanismo mediante el cual se eliminan
de célula productos provenientes de
digestión y procesos metabólicos
(gránulos / vesículas secretoras).
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EXOCITOSIS
Núcleo
R.E.
Complejo de GolgiVacuolas
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Se define la ósmosis como la difusión de las moléculas de un solvente hacia el espacio donde hay mayor concentración de soluto al cual la membrana es impermeable.
La fuerza necesaria para detener la ósmosis de un fluido se llama presión osmótica.