bIOLOGA

Membranas celulares Transporte de Sustancias

----- Meeting Notes (20/07/10 10:56) -----Pueden ir observaciones importantes o notas sobresalientes sobre la diapositiva.1MEMBRANA CELULARFuncionesRegular el intercambio inico y molecular hacia el medio externo o interno de la clulaSistema de transferencia y almacenamiento de energaUnin de clulas para formar tejidos (protenas de membrana) Transmitir seales e informacin del medio externo y medio interno Funciones

Caractersticas de la membrana celular Tiene un espesor de 80 a 120 ANo es continua, es decir presenta microporos En la entrada de los microporos encontramos cargas elctricas positivas y negativas.Se encuentra recubriendo toda la clula y sirve de limite interno en relacin al citoplasma y externo en relacin con el medio extra celularEncontramos receptores participa en la organizacin celular.TEORA DE UN MOSAICO FLUIDOActualmente con los estudios realizados se adoptan la teora de un mosaico fluido a la membrana plasmtica por las siguientes razones.La membrana plasmtica es una estructura asimtrica Los componentes qumicos especialmente lpidos y protenas se distribuyen como piezas de un mosaicoSe considera como un sistema fluido ya que los lpidos y protenas se desplazan por toda la membrana plasmtica.

TEORIA MOSAICO FLUIDOCombinacin de diferentes elementos.PROTENAS LPIDOS GLUCIDOS

EstructuraProtenasLpidosHidratos de carbono

Sirve para reconocimiento de ciertas molculasSon el armazn , mantienen la integridadLpidos que forman la M. Plasmtica :FosfolpidosColesterolGlucolpidos.----- Meeting Notes (20/07/10 10:56) -----Pueden ir observaciones importantes o notas sobresalientes sobre la diapositiva.7FosfolpidosGLICEROL: Alcohol de 3 Carbonos.DOS CIDOS GRASOS: Cadena 16 a 18c.UN GRUPO FOSFATO: Ligado a la colina y a etanolamina.Grupo FosfatoGlicerol2 cidos grasosEtanolaminaColinaCabeza hidroflicaCola hidrofbica----- Meeting Notes (20/07/10 10:56) -----Pueden ir observaciones importantes o notas sobresalientes sobre la diapositiva.8Fosfolpidos de Membrana Son anfipticosLas colas estn constituidas por 2 cidos grasos, son hidrfobas con mayor afinidad para los materiales no polares La cabeza hidroflica en contacto con el medio acuoso tanto del citoplasma como con el medio extracelular.Las colas hidrofbicas, converge hacia la parte media

Curtis Barnes 2004

Fosfolpido insaturado CLASES FOSFOLPIDOS NEUTROSCIDOSpH neutro, mayor porcentaje pH cido, menor porcentajeFOSFATILDILCOLINA

ESFINGOMIELINAFOSFATIDILSERINA

SULFOLPIDOS

CARDIOLIPIDOS

Animales y Vegetales Clulas Nerviosas.Clulas Adiposas.Clulas del Hgado.Corazn (Miocardio).

CLASES FOSFOLPIDOS CIDOSFosfato Dilserina O R1 C O CH2 O R2 C O CH H2C O P O CH2 CH NH3 OCOO- O------ Meeting Notes (20/07/10 10:56) -----Pueden ir observaciones importantes o notas sobresalientes sobre la diapositiva.11SulfolpidosCLASES FOSFOLPIDOS CardiolpidosO CH2O CHCH2 O A2S5 O S O OO R2 C O C H O HO C H HC O C R3 OCH2 O C R1 OCH2 O P O CH2 H2C O C R4 O CH2 O P O CH2 O O O----- Meeting Notes (20/07/10 10:56) -----Pueden ir observaciones importantes o notas sobresalientes sobre la diapositiva.12CLASES FOSFOLPIDOS NEUTROSFosfatiltiloilcolinaEsfingo Mielina O R1 C O CH2 O R2 C O CHH2C O P O C C N(CH)3 O O+ H3C (CH2)12 CH = CH C C CH2 O-P-CH2-CH2-N+(CH3)3 OH NH3 H H OO----- Meeting Notes (20/07/10 10:56) -----Pueden ir observaciones importantes o notas sobresalientes sobre la diapositiva.13MOVIMIENTO DE LOS FOSFOLPIDOS

Rotacin: Desplazamiento entorno de su propio eje, responsable de los otros movimientos.Difusin Lateral: Molculas se difunden de manera lateral, dentro de la misma capa. Flip - Flop: Se da por la FLIPASAS, la molcula lpidica de una monocapa gira y va a la otra, se consume energia ATP. Flexin: Producido por las Cabezas Hidrosolubles.

Encargado de dar:La flexibilidad y elasticidad, la encontramos en clulas animales.+ Colesterol = - Fluida la Membrana.- Colesterol = + Fluida la Membrana.colesterolNo todas las membranas tienen las misma estructura, algunas el 25% de lpidos es colesterol- (da integridad y fluidez a la membrana)La Fluidez en la membrana es muy importante para la movilizacin de sustanciasUn factor importante para la fluidez es la temperatura A mayor Tmayor fluidez----- Meeting Notes (20/07/10 10:56) -----Pueden ir observaciones importantes o notas sobresalientes sobre la diapositiva.15Localizan en la periferia, estn dirigidos al medio extra celular.FUNCIN:Unin y adhesin de las clulas, de esta manera se mantiene la comunicacin e interaccin entre las mismas. CELEBROSIDO:Esfingosina: El alcohol tiene un grupo amino.cido Graso: Unido a un grupo amino.Azcar: Unido a un grupo alcohol. H3C (CH2)12 C C C C CH2 O HHHONO CCIDO GRASOHHHGLUCOSAGALACTOSARGLUCOLIPIDOS----- Meeting Notes (20/07/10 10:56) -----Pueden ir observaciones importantes o notas sobresalientes sobre la diapositiva.16Aproximadamente por cada 25 molculas de fosfolpidos hay una protenaEn la mielina que es una lipoprotena que rodea a las clulas nerviosas tiene una protena cada 70 fosfolpidos No todas las membranas tienen la misma cantidad de protenas todo depende de la funcin de cada una

En la microscopia electrnica se demuestra que no hay capas bilipdicas puras, sino que estn compartiendo su estructura PROTEINASPROTEINAS DE MEMBRANAAl igual que los lpidos , las protenas en su regin polar hay aminocidos con grupos hidroflicosEl extremo hidrfobo se agregan unos a otros y con el extremo de cidos grasos de los fosfolpidos Comparten la caracterstica de moverse con los lpidos, pero con ciertas excepciones que se quedan ancladas por componentes del citoesqueleto en la membrana , para posteriormente especializarse

CaractersticasFunciones1,- Protenas de adhesin: Sirven para unir y anclar a las celulas entre si.2.- Protenas integrinas anclan a la matriz extracelular y a las inmunoglobulinas que son otra variacin de molculas de adhesin celular.

Funciones3.-Protenas de trasporte pasivo: Forman conductos a lo largo de la membrana con el fin de paso selectivo de iones o molculas.

4.-Protenas de transporte activo: que bombean solutos requiriendo aporte de energa.

Funciones5.-Enzimas unidas a la membrana para catalizar reacciones dentro o fuera de la clula6.-Protenas de reconocimiento celular: receptores MHC del ser humano propias , en el caso de microorganismos poseen protenas de superficie distintas que son reconocidas como extraas , induciendo reacciones inmunitarias para destruir dichos microorganismos.7.- Receptores con afinidad a molculas sealizadoras como las hormonas , trasmiten al interior de la clula mediante trasduccin de seales

TIPOS DE PROTEINASIntegrales , Perifricas

PROTENAS QUE FORMAN LA CAPA INTERNA DE LA MEMBRANA PLASMTICA- Se caracterizan por ser transportadoras.Formadas por canales o estructuras vesiculares y pueden atravesar una o varias veces la capa:

PROTENAS INTRINSICAS ESTRUCTURALES

GLUCOFORINAFILAMEMENTOSASBANDA III

PROTENAS QUE FORMAN LA CAPA EXTERNA DE LA MEMBRANA PLASMTICA Se las denomina perifricas.Encargadas de recibir o receptar enzimas, hormonas de tipo proteico.

ADENILCICLASA ESPECTRINAPROTEINA EN BANDA 4.2ANCRINATRANSPORTADORA

Localizados en la superficie externa de la membrana y sirven para el reconocimiento de clulas y molculas. Pueden tener uniones covalentes con lpidos , formando glucolpidos, o glucoprotenas respectivamente.En el caso de un clula cancerosa este glucolpido cambia su forma para as enviar seales a los leucocitos para que ataquen a esta clula extraa.

CARBOHIDRATOS DE MEMBRANAGLCIDOS QUE FORMAN LA MEMBRANA PLASMSTICASon azucares.Son molculas pequeas.Situadas en la periferia de la membrana.

FUCOSA cido sialicoHEXOSAS Hexosaminas

Glcidos que forman la capa externa de la membrana plasmticaPrincipalmente la FUCOSA

* Desde la periferia hasta todo el espesor de la capa.* Siempre est unido a protenas formando GLUCOPROTEINAS:* Elemento que produce energa.

GLCIDOS QUE FORMAN LA CAPA INTERMEDIA DE LA M. PLASMTICASe localiza en la periferia y en la matriz, es el cido SilicoSe une a los Lpidos formando los GLUCOLPIDOS.Encontramos receptores formados por GLCIDOS y LPIDOS para recibir enzimas y hormonas de tipo protico y mensajeros intercelulares.GLCIDOS QUE FORMAN LA CAPA INTERNA DE LA M. PLASMTICA.El CIDO SIALICO esta presente y HEXOSAMINAS.Se encuentra en porcentaje del 0.5 al 1 %.Permanecen aislados.No se unen a elementos qumicos.gLUCOCALIXLos GLCIDOS al estar en los extremos y en la periferia dan lugar a capas ramificadas

Solo encontramos en la M. Plasmtica de la clula.

Receptores para sustancias orgnicas.

Reciben y Transmiten informacin.

Activan respuestas fisiolgicas. FUNCIONES GLUCOCLIXCargada elctricamente. Protege la superficie de las clulas de posibles lesiones.Confiere las viscosidad a las superficies celulares, permitiendo el movimiento.

Presenta propiedades inmunolgicas.Posee dispositivos de adherencia y comunicacin.Adhesin entre el vulo y el espermatozoide.

Reconocimiento celular durante el desarrollo embrionario.

ADHESION CELULAREn organismos complejos hay ciertas protenas de reconocimiento las mismas que se encargarn de recibir a otras clulas con el fin de adherirse unas con otras. Dichas estructuras se denominan uniones celulares son de tres tipos: uniones estrechas, herradura, desmosomas.Uniones celulares.

Transporte de sustanciasTransporte de sustancias en la membranaDentro del organismo tenemos lquidos en el espacio extracelular e intracelular de tal manera que la membrana ser la encargada de regular el paso de dichos elementos qumicos

EJ: Potasio : Extracelular 4 mEq-L , Intracelular 140 mEq-LDifusionToda molcula , ion , lquidos estn en constante movimiento , mediados por el factor temperatura, es decir, cuanto mayor sea el movimiento mayor ser la temperaturaEjemplo: Imaginemos un juego de canicas , en el primer turno se lanza la canica A la misma que va en movimiento y se dirige hacia una partcula B inmvil a la cual la canica A le ceder parte de su movimiento .Entonces la molcula B adquiere el movimiento cedido por A , mientras va perdiendo parte de su energa cintica

Este movimiento contnuo de molculas entre s en los lquidos y gases se denomina difusin

ESMALTE CON LA DENTINA

Difusion en la membranaDifusin simpleNo necesita de interactuar con protenas transportadoras , lo hace nicamente a travs de 1.- Espacios, intersticios en la membrana2.- Canales que atraviesan una protena de transporte.Difusin facilitada Necesita la ayuda de una protena transportadora.Difusin de sustancias liposolubles a travs de la membrana liposolubilidad , por ejemplo : CO2, alcoholes, tienen alto grado de liposolubilidad de tal manera que se van a difundir directamente a travs de la membrana celular. Siendo la tasa de difusin directamente proporcional al grado de liposolubilidad.Difusin de sustancias insolubles en lpidosEl agua es muy insoluble en la membrana por su composicin ; pero atraviesa con gran facilidad y rapidez ya que se ayudado a travs de canales proticos.

Difusion a travs de canales proteicosDifusin simple mediante canales:Canales proticosEn el caso del ion Na , existe normalmente una carga negativa muy alta en el interior de la membrana celular , interfiriendo en las puertas exteriores de Na que permanezcan cerradas. Si pasara lo contrario y en el interior de la membrana pierde sus cargas negativas las puertas se activan y entran grandes cantidades de Na a travs de estos poros.

Difusion a travs de canales proteicosDifusin simple mediante canales:Apertura QumicaEste canal se abre cuando recibe o llega una sustancia qumica llamada ligando, lo que al unirse al canal cambia la conformacin de la protena para as abrir o cerrar la puerta permitiendo el ingreso de esta sustancia qumica.

Difusion facilitadaSe llama as ya que recibe la ayuda de una protena transportadora para difundirse a travs de la membrana.

En la difusin simple ante un aumento de concentracin se produce un aumento en la tasa de difusin siendo directamente proporcional.Mientras en la difusin facilitada llegar a un punto mximo de en donde se detiene la tasa de difusin

Difusion facilitada

Se observa una molcula transportadora , con un canal y un receptor en la cara interna de la protena transportadora. La molcula ingresa, hacia el receptor y cambia la conformacin de la protena abrindose el canal en el interior para el ingreso de la molcula.

Molculas importantes que ingresan por este mecanismo: Glucosa , Aminocidos.Factores que afectan la tasa de difusion Grado de concentracin : la velocidad con la que se difunde una sustancia al interior , es proporcional al grado de concentracin de molculas en el exterior.Potencial elctrico: se aplica en la membrana y los iones que poseen cargas se desplazan se difunden , aunque no exista diferencia de concentracin.Diferencia de presin : la presin ser mayor en el lado de la membrana en que exista mayor choque de molculas en la superficie.

Factores que afectan la tasa de difusion

Velocidad de Difusin INVERSAMENTE PROPORCIONAL al Tamao Molecular.Velocidad de Difusin INVERSAMENTE PROPORCIONAL Distancia.

osmosis

Proceso fsico-qumico que hace referencia al pasaje de un disolvente, aunque no de soluto, entre dos disoluciones que estn separadas por una membrana con caractersticas de semipermeabilidad. La solucin de NaCl al ser un compuesto es una mezcla de agua (que es penetrante ) de iones Na ( no penetrante) y Cl(no penetrante) Al no penetrar estos iones mencionados , actan desplazando a molculas de agua hacia donde estn ellos para as reducir la concentracin de agua a un valor inferior al de agua pura.

osmosis

Proceso fsico-qumico que hace referencia al pasaje de un disolvente, aunque no de soluto, entre dos disoluciones que estn separadas por una membrana con caractersticas de semipermeabilidad. La solucin de NaCl al ser un compuesto es una mezcla de agua (que es penetrante ) de iones Na ( no penetrante) y Cl(no penetrante) Al no penetrar estos iones mencionados , actan desplazando a molculas de agua hacia donde estn ellos para as reducir la concentracin de agua a un valor inferior al de agua pura.

Presin osmtica

Cantidad de presin necesaria para impedir la osmosis , se aplica presin a NaCl para as detener las osmosis de H2O.

Transporte activo Proceso mediante el cual una membrana moviliza iones, molculas en contra del gradiente de concentracin gracias a la produccin de energa. Tal es el caso para los iones Na , K, Ca, Fe, H.El trasporte se divide segn gasto de energa : Transporte activo primario: Energa se obtiene de la ruptura de la molcula (ATP) o algn otro fosfato con alta cantidad de energa . Transporte activo secundario.

Transporte activo Transporte activo primario: Energa se obtiene de la ruptura de la molcula (ATP) o algn otro fosfato con alta cantidad de energa . Transporte activo secundario: Deriva de la energa almacenada en forma de gradientes de concentracin creadas por el trasporte activo primario.En los dos transportes dependern de una protena transportadora que es capaz de conferir energa a la sustancia transportada , para moverse en contra del gradiente de concentracin.

Bomba na -kEs un proceso de transporte activo primario en el que se bombea iones Na del interior hacia el exterior, y K del exterior hacia el interior a travs de la membrana. Esto lo hace con el objetivo de mantener controlado las diferencia de concentraciones de Na y K a travs de la membrana celular , y mantener un potencial elctrico negativo en el interior de la clula.

Bomba na -k

Protena transportadora : 2 protenas alfa mayor peso molecular , y beta menor peso molecular1.-Dos iones K se unen al exterior de la protena trasportadora, tres iones Na se unen en el interior de la protena transportadora 2.-Se ACTIVA la funcin ATPasa rompe la molcula de ATP , - descompone en ADP3.-Libera un fosfato de alta energa , produce cambio de conformacin de la molcula 4.-Con la energa liberada y el cambio de conformacin de la protena se desplazar 3 iones Na al exterior , y los 2 iones K al interiorImportancia: controlar el volumen celular