UD 12:Embolcalls cel·lulars, citosol i

citoesquelet

Embolcalls cel·lulars

Embolcall

• Membrana plasmàtica– Composició – Estructura model del mosaic fluid– Funcions– Especialitzacions de membrana– Transport de membrana

• Molècules menudes• Molècules grans

• Glicocàlix• Paret cel·lular

– Composició– Estructura– Especialitzacions– Funcions

Membrana plasmàtica

Va ser fonamental per a l’aparició de la vida ja que diferencia entre medi extracel·lular i medi

intracel·lularÉs una bicapa lipídica i un conjunt de proteïnes distribuïdes a un costat o l’altre de la bicapa o

immerses en ella. També trobem glúcids units als lípids o a les proteïnes

1. Composició

1. LÍPIDS

• Els lípids més abundants a la membrana són: fosfolípids, glicolípids i colesterol

• Estan distribuïts de forma asimètrica

• Amfipàtics confereix a les membranes propietats:

– Autoengalzament espontàniament

en medi aquós formen bicapes

– Autosegellament estes bicapes es

tanquen sobre sí mateixes

• Fluïdesa depèn :

Moviments dels lípids de membrana dins de la monocapa de la que formen part o fins i tot (més rarament) d’un monocapa a l’altra

Grau d’insaturacions dels lípids +insaturacions + fluida

+curtes + fluida

De la Tª+ Tª + fluida

Presència de colesterol es situa al costat dels fosfolípids immobilitzant-los +colesterol -fluida

Bacteris, llevats i animals ectoterms modifiquen la composició dels lípids de membrana segons la Tª del medi per a que la fluïdesa siga més o menys constant

2. PROTEÏNES són les que confereixen a la memb les seues funcions específiques:

– Transporten molec

– Actuen com a receptors

– EZ q catalitzen reaccions

– Ancoratge

Algunes són fixes (les d’ancoratge) però altres es mouen per la Les cèl.lules poden restringir creant memb

Algunes són fixes (les d’ancoratge) però altres es mouen per la membLes cèl.lules poden restringir este moviment creant DOMINIS de memb

• Tipus de proteïnes segons com estan associades a la bicapa:

– Transmembrana unipas

– Transmembrana multipas

– Proteïnes perifèriques unides NO cov a una proteïna transmemb

– Proteïnes unides COV a lípids de memb

Tenen una part hidrofòbica i 2 hidrofíliques

• 3. GLÚCIDS Oligosacàrids que sols es troben a la part externa de la membrana en cèl.lules eucariotes formen el glucocàlix

– Glucolípids

– Glucoproteïnes

Funcions:-Protecció de danys físics i químics-Reconeixement i adhesió (òvul-espermatozou, Ag-Ac...)

2. Model del mosaic fluïd

• 1972 Singer i Nicholson

• Les membranes biològiques són estructures fluides (els lípids i prot poden moure’s)

• Les membranes són asimètriques

3. Funcions

• Actuar de frontera entre el medi extern i intern

• Constitueix una barrera de permeabilitat selectiva, controlant l’intercanvi de substàncies

• Participa en la formació d’unions intercel·lulars permeten la formació dels teixits i la comunicació cel·lular (rep missatges externs i transmet la informació a l’interior)

• Proporciona el medi òptim per al funcionament de les proteïnes

4. Especialitzacions de membrana: Unions intercel.lulars

• Punts de contacte entre cèl.lules veïnes o entre una cèl·lula i la matriu extracel·lular per a unir-se o intercanviar substàncies

1. Unions hermètiques

- Les bandes de prot transmemb

d’una cèl·lula contacten amb les

bandes de prot de l’altra cèl·lula

- Tanquen l’espai intercel i

impedeixen el pas de substàncies

- En epitelials (paret vasos sanguinis

bufeta, paret intestinal...)

2. Unions comunicants o gap

- Les prot transmemb anomenades conexinesd’ambdues cèl.lules estan juntes formant un canal que travessa les memb cel de part a part = conexon

- Punts de contacte directe entre citoplasmes de cel adjacents pas d’ions i molec xicotetes

- Són fonamentals:

-per al funcionament coordinat de varies cels: miocardi-Per a la nutrició de cels que estan lluny d’un vas sanguini: osteòcits

3. Unions d’ancoratge o adherents

– Es troben entre cèl.lules de teixits sotmesos a tensions mecàniques per augmentar la resistència (pell, intestí,..)

– A través de prot transmemb es conecten els filaments del citoesquelet d’una cel amb els de l’altra

– 3 tipus:

• Desmosomesancoratge de filaments intermedis del citoesquelet d’una cel, amb els de la cel adjacents

• Hemidesmosomes ancoratge de filaments intermedis amb d’una cèl.lula amb la matriu extracèl.lular

• Zona adherens conecten filaments d’actina de cels adjacents

Cadherines

5. Transport a través de membrana

• La permeabilitat de la membrana és extraordinàriament selectiva permet mantindre un medi intern constant

• Els mecanismes que segueixen les diferents molecper travessar la memb depenen de la seua naturalesai el tamany

• Molècules menudes segons el consum d’energia:

1. Transport passiu es realitza a favor de potencial electroquímic (des d’on hi ha ↑*+ de soluts a on hi ha ↓ *+) NO requereix energia

1.1 Difusió simple: es transporten a través de la membrana (entre els lípids)

- molec NO polars (hidrofòbiques): O2, eter, N2... - molec polars sense càrrega: aigua, CO2, urea, etanol...

1.2 Difusió facilitada: es transporten ions i molecpolars amb càrrega (glucosa, aa, nt...) Estetransport es realitza gràcies a proteïnes de membrana que poden ser de 2 tipus:

• Prot de canal: formen porus aquosos per on passen els ions. Estos canals poden estar sempre oberts o obrir-se de manera transitòria regulats per voltatge, per lligand o per estímul mecànic

• Aquaporines canals específics per a l’aigua

• Permeases: s’uneixen a la molec que hi ha que transportar, fan un canvi conformacional q permet el transport

OJO!!!! SEMPRE I QUAN VAGEN A FAVOR DE GRADIENT

OJO!!!! SEMPRE I QUAN VAGEN A FAVOR DE GRADIENT

http://www.bionova.org.es/animbio/anim/transportemembranas/transportemembranas.html

La velocidad de transporte en la difusión facilitado esta limitada por el numero de canales disponibles en la membrana. La velocidad de transporte se satura cuando todos los transportadores están funcionando a su máxima capacidad (ver que la curva indica una "saturación") mientras que en la difusión simple la velocidad de depende solo del gradiente de concentración.

2. Transport actiu si es fa en contra de gradient (des d’on hi ha ↓*+ de solut a on hi ha ↑ *+) intervenen unes prot que actuen com bombes impulsant les molèc consum d’energia (ATP) Ex: bomba de Na+-K+

• Molècules grans

1. Endocitosi es produeix una invaginació de la memb formant una vesícula que engloba la partícula que es vol transportar

• Fagocitosi es formen vesícules grans (fagosomes) que transporten microorg, restes cel.lulars...

‐ Protozoos que fagociten partícules d’aliment

‐ Macròfags, neutròfils que fagociten microorg , cèl.lules velles o danyades i residus cel.lulars

• Pinocitosi es formen vesícules menudes que engloben líquids o soluts dissolts al líquid

Ex: cels endotelials dels capil·lars sanguinis

• Endocitosi mitjançada per receptor tte de molecespecífiques que s’han d’unir a receptors de memb(diferents tipus cel·lulars tenen diferents receptors per a diferents macromolec) insulina, LDL...

Es produeix en zones concretes de la membrana = depressions revestides (recobertes per la cara interna de clatrina i altres prot fibroses que produiran l’estrangulament) una volta formada la vesícula el revestiment es perd

• AVANTATGES: - és específica

- més eficaç + soluts - líquid

http://www.mhhe.com/sem/Spanish_Animations/sp_endocyt_exocyt.swf

2. Exocitosi fusió de vesícules de l’interior cel.lularamb la memb plasmàtica per abocar el seu contingut a l’exterior– Eliminació de residus cel.lulars

– Molècules que produeix la cèl.lula i es

necessiten fora: EZ digestius, formació

del glucocàlix, neurotransmissors,

hormones, molec que s’incorporen a la

matriu extracel

Ha d’existir un equilibri entre endocitosi i exocitosi per a que la membrana plasmàtica tinga la mateixa extensió i per tant NO es perga volum cel.lular

3. Transocitosi quan una partícula travessa completament una cèl.lula endoteli dels capil.lars

Glucocàlix

• És una coberta cel·lular perifèrica formada pels oligosacàrids de glicoproteïnes o glicolípids que hi ha a la memb plasmàtica en cèl.lules EUCARIOTES

• FUNCIONS

Protegir de danys mecànics i químics

Reconeixement cel.lular

La gran varietat estructural dels oligosacàrids (tant en la seq com en els enllaços O-glicosídics que les formen)

+ es troben exposats cap a l’exterior cel

Marcadors d’identitat

Funcions de reconeixement

Paret cel·lular

Es característica de vegetals (però també la trobem en fongs, protoctist i moneres)

Coberta gruixuda situada sobre la superfície externa de la memb

• 1. COMPOSICIÓ

– CEL·LULOSA cadenes de cel·luloses paral.lelesunides per ponts d’H s’agrupen en microfibrilles

– MATRIU Les microfibrilles de cel·lulosa estan immerses en una matriu de: hemicel·lulosa, pectina, glicoprot, minerals (Ca) i aigua

– En cels especialitzades podem trobar altres components com lignina, suberina, cutina i ceres

• 2. ESTRUCTURA en totes les cels distingim 2 capes en la paret cel·lular i en algunes 3:– Làmina mitja formada per pectines

– Paret primària formada per microfibrilles de cel·lulosa disposades de forma reticular + matriu de hemicel·luloses, pectines i glicoproteïnes

- 60% pes és aigua

- Pot créixer

– Paret secundàriaes forma solament en algunes cels quan han acabat el creixement

Té més cel·lulosa que la paret primària (paral·leles dins del mateix pla)

Matriu de hemicel·lulosa amb 30% aigua

No permet el creixement

Es pot recobrir de lignina, suberina, cutina o ceres

• 3. ESPECIALITZACIONS encara que la làmina mitja i la paret primària són permeables a aigua, gasos i xicotetes molec, el pas de substàncies està afavorit per:

1. Plasmodesmes canals que travessen totalment la paret cel·lular connecten citoplasmes de cels veïnes

– Es formen en la citocinesi quan es forma la paret cel que dividirà les dues noves cels estan envoltats de memb plasm i pel canal passa un tub (sàcul) de R.E = desmotúbul

• 2. Puntejadures són zones on la paret està més fina (hi ha menys dipòsit de cel·lulosa i matriu) i que coincideixen amb una zona complementària i al mateix nivell a la cel veïna

• 4. FUNCIONS

– Exoesquelet protecció i forma

– Unió de cels

– Permet a les cels viure en un medi hipotònic evita que entre més aigua per osmosi i la cèl·lula rebente, en lloc d’això adquireix turgència = rigidesa

– La lignificació (xilema, esclerènquima) aporta rigidesa cels mortes

– La cutinització i suberificació (súber, epidermis de tiges i fulles = cutícula) impermeablitza

Altres parets cel.lulars

• FONGS paret formada ppalment per polisacàrids = quitina

• MONERES porosa i rígida

formada per peptidoglicà

diferent depenent del grup bacterià