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Membrana Plasmática
Por: Wilfredo Santiago
Membrana Plasmática
Datos importantes
La célula está rodeada por la membrana plasmática.
La membrana plasmática:
– representa el límite entre el medio extracelular y el intracelular.
– controla las sustancias que entran y salen de la célula.
– permite la comunicación con las otras células.
Continuación…
– Es de gran importancia para los organismos,
por que a través de la mebrana plasmática
se transmiten mensajes que permiten a las
células realizar numerosas funciones.
– *Regula la homeostasis de la célula y sino lo
hace ésta muere. (más importante)
– Es tan fina que sólo visible con el micros-
copio electrónico.
ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA
Estructura
La membrana se compone de:
– fosfolípidos
– proteínas
– carbohidratos
– colesterol.
Estructura de la membrana
Lipidos
Todos tienen carácter anfipático; es decir que
tienen un doble comportamiento, parte de la
molécula es hidrofílica y parte de la molécula
es hidrofóbica por lo que cuando se encuen-
tran en un medio acuoso se orientan formando
una bicapa lipídica.
Hidrofílica – soluble en agua (le gusta el agua).
Hidrofóbica – no soluble en agua (no le gusta
el agua).
Continuación…
Las moléculas de fosfolípidos no están unidos
entre sí.
Se componen de:
– Grupo fosfato = cabeza polar (hidrofílicas).
– 2 Acidos grasos = colas no polares (hidrofóbicas).
Cabeza Hidrofilica
Colas Hidrofobicas
AGUA
AGUA
Componentes de las membranas- Fosfolípidos
La membrana se mueve
La membrana plasmática no es una estructura
estática, sus componentes tienen movimiento,
lo que le proporciona una cierta fluidez.
Tipos de movimientos
de rotación: es como si girara la molécula en torno a su eje. Es muy frecuente y el responsable en parte de los otros movimientos.
de difusión lateral: las moléculas se difunden de manera lateral dentro de la misma capa. Es el movimiento más frecuente.
flip-flop: es el movimiento de la molécula
lipídica de una capa a la otra gracias a unas
enzimas llamadas flipasas. Es el movimiento
menos frecuente.
de flexión: son los movimientos producidos
por las colas hidrófobicas de los fosfolípidos.
Modelo del Mosaico Fluido
La libertad de la membrana plasmática para
moverse se conoce como el “Modelo del
Mosaico Fluido”.
La función principal de los fosfolipidos es
permitir el moviento de la membrana.
Proteínas
Desempeñan las funciones de transporte,
comunicación y enzimas, entre otros.
Proteínas membranales- Función
ATP
Enzymes
Signaling molecule
Receptor
(a) Transporte (b) Actividad Enzimática (c) Envío de señales
Proteínas membranales- Función
Glyco-
protein
(d)Reconocimiento
célula - célula
(e) Unión Intercelular (f) Anclaje al
citoesqueleto y a
la matriz extra
celular (ECM)
Clasificación de las proteínas
Las proteínas de membrana se clasifican en
integrales y periferales.
Integrales – atraviesan la membrana.
Periferales – se encuentran a un lado u otro
de la bicapa de fosfolipidos.
Proteínas membranales
Integrales Penetran el centro de la bicapa
Periferales
No están insertadas dentro de la doble capa de
fosfolípidos, están unidas a la superficie de la membrana
por lo general a la superficie de las proteínas integrales
Carbohidratos
Se encuentran en la superficie externa de las
células eucariotas por lo que contribuyen a la
asimetría de la membrana.
Continuación…
Funciones fundamentales:
– Protege la superficie de la célula de posibles
lesiones
– Confiere viscosidad a las superficies
celulares, permitiendo el movimiento de
células.
– Viscosidad - pegajoso
Colesterol
Disminuye la permeabilidad de la bicapa
lipidica a sustancias solubles al agua.
Endurece el mosaico fluido y lo hace más
estable.
PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA
Permeabilidad Selectiva
Es la propiedad que tiene la membrana al
dejar pasar solo algunas sustancias, mientras
mantiene otras afuera.
Movimiento de moléculas a través de la membrana
Permeabilidad selectiva
Permite la entrada de :
Azucares
Amino ácidos
Desperdicios
Iones
Co2
H2O
Oxigeno
Movimiento de moléculas a través de la membrana
Permeabilidad selectiva
Permeabilidad selectiva
Moléculas liposolubles,
(hidrofóbicas)
Moléculas pequeñas
polares sin carga
Impermeable
Moléculas grandes polares
Permeable
proteínas
reguladoras de
transporte
Transporte Celular
Definición
Proceso por el cual los materiales necesarios
entran a la célula, mientras los materiales de
desecho y secreciones salen de ella.
TRANSPORTE CELULAR DE MOLECULAS PEQUEÑAS
El transporte celular de moléculas pequeñas
se divide en dos:
– Transporte Pasivo – movimiento de partículas a
través de la membrana que no requiere el uso de
energía por la célula
Difusión
Osmosis
Difusión Facilitada
– Transporte Activo – movimiento de partículas a
través de la membrana que requiere el uso de
energía por la celula
Bomba de sodio y potasio
Transporte pasivo Transporte activo
ATP
Difusión Difusión
facilitada
Transporte a través de la membrana
Difusión
Difusión
Proceso físico
Proceso espontáneo
No necesita fuente
externa de energía
Depende de la energía cinética que
tienen las moléculas (estados líquido y
gaseoso)
Movimiento aleatorio de las partículas
de un área de mayor concentración a
un área de menor concentración.
Molecules of dye Membrane (cross section)
WATER
Net diffusion Net diffusion Equilibrium
(a) Diffusion of one solute
Net diffusion
Net diffusion
Net diffusion
Net diffusion
Equilibrium
Equilibrium
(b) Diffusion of two solutes
Difusión Si hay más de una partícula, la difusión de una es
independiente de la difusión de la otra.
Osmosis
Difusión del agua a través de una membrana
selectivamente permeable.
Las moléculas de agua se mueven desde donde hay
mayor número de moléculas de agua (mayor
concentración) hacia donde hay menor número de
moléculas de agua (menor concentración).
A favor de su gradiente de concentración.
Lower
concentration
of solute (sugar)
Higher
concentration
of sugar
Same concentration
of sugar
Selectively
permeable mem-
brane: sugar mole-
cules cannot pass
through pores, but
water molecules can
More free water
molecules (higher
concentration)
Water molecules
cluster around
sugar molecules
Fewer free water
molecules (lower
concentration)
Water moves from an area of higher
free water concentration to an area
of lower free water concentration
Osmosis
Difusión del agua -Osmosis
Soluciones de Osmosis
Solución Isotónica – la concentración de
sustancias disueltas es igual afuera que adentro.
Solución Hipotónica – la concentración de
sustancias afuera de la célula es menor que la
concentración del interior de la celula. Por lo
tanto la célula se hincha. Ej. Turgencia
Solución Hipertónica – la concentración de
sustancias afuera de la celula es mayor que la
concentración del interior de la célula. Por lo
tanto la célula se encoge. Ej. Plasmólisis
Hypotonic solution
(a) Animal
cell
(b) Plant
cell
H2O
Lysed
H2O
Turgid (normal)
H2O
H2O
H2O
H2O
Normal
Isotonic solution
Flaccid
H2O
H2O
Shriveled
Plasmolyzed
Hypertonic solution
A
B
Hipertónica Hipotónica
Isotónica
A = B
Vamos a comparar las soluciones A y B
A B A B
Difusión de agua -Osmosis
Transporte pasivo Transporte activo
ATP
Difusión Difusión
facilitada
Transporte a través de la membrana
Utiliza proteínas de transporte
No utiliza energía
Es mucho más rápido
Transporta iones, azúcares y aminoácidos
Difusión facilitada
Transporte pasivo Transporte activo
ATP
Difusión Difusión
facilitada
Transporte a través de la membrana
Transporte activo
Transporte de solutos que requiere inversión de energía
(ATP).
El movimiento es en contra del gradiente de
concentración. De menor concentración a mayor
concentración.
Ejemplo: Bomba de Sodio y Potasio
Proceso que mueve 3 iones de sodio (Na +) desde el interior
de la neurona hacia el fluido intercelular en el exterior. El
potasio a su vez mueve 2 iones (K+) que son bombeados en
dirección opuesta hacia el interior de la neurona. Esto es lo que
provoca un impulso nervioso (señal eléctrica) que permite el
movimiento del cuerpo.
Transporte a través de la membrana
Bomba de Sodio y Potasio a través de la membrana
Ambiente interno Ambiente externo
Bomba de sodio y potasio
TRANSPORTE CELULAR DE MOLECULAS GRANDES
Transporte de moléculas grandes (proteínas, polisacáridos)
Las partículas grandes entran por medio de endocitosis y
salen por medio de exocitosis.
Endocitosis – movimiento hacia adentro de la célula
Fagocitosis – materiales sólidos
Pinocitosis – gotas de líquido
Exocitosis – movimiento hacia afuera de la célula
Secreción de productos: hormonas, neurotransmisores,
polisacáridos
Transporte a través de la membrana
Endocitosis y Exocitosis
Transporte a través de la membrana
Fagocitosis
Fagocitosis