Biología celular

1. BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR:
Estructura y Función de
la membrana plasmática
Paola Gurrola
Rosario Longoria

2. Introducción:
Características de la
membrana plasmática
 5-10 nm de espesor
 5000 membranas =
 1950
 J. D. Robertson (Duke University)
 3 capas
 Interna
 Externa
 Intermedia

3. Generalidades de sus
funciones
Compartimentalización
Andamiaje
para
actividades
bioquímicas Barrera de
permeabilidad
selectiva
Transporte
de solutos
Respuesta a
señales
externas
Interacción
celular
Transducción
de energía

4. Estructura
 1890
 Ernst Overton
 Universidad de Zürich
 “Sustancia que entra del media a la célula primero debe
disolverse en la capa limitante externa de la célula”

5. Estructura
 1925
 E. Gorter y F. Grendel
 Extracción de lípido de los eritrocitos
 “Bicapa lipídica”

6. Estructura
 1935
 Hugh Davson y James Daniell
 “La membrana plasmática está compuesta por una bicapa
lipídica recubierta en su superficie por una capa de proteínas
globulares”

7. Estructura
 1972
 Jonathan Singer y Garth Nicolson
 Universidad de California
 Modelo de Mosaico Fluido
 Dogma central de la biología de la membrana

8. Membrana
Estructura dinámica en la que los componentes son móviles y capaces
de reunirse para mantener varios tipos de interacciones transitorias o
semipermeables.

9. Composición Química
Lípidos de
membrana
Fosfoglicéridos Enfingolípidos Colesterol

10. Bicapa lipídica
 Cada tipo de membrana
tiene su propia
composición lipídica,
dependiendo de:
El tipo de lípido
Naturalez
a de los
grupos de
cabeza
Especies
particulare
s de las
cadenas de
ácido graso

11. Composición lipídica
 Influye en :
 Estado físico de la membrana
 Actividad proteica
 Aporte de precursores para los mensajeros químicos que regulan la
función celular

12. Asimetría de los lípidos de la
membrana
 “Las enzimas que digieren lípidos no pueden
penetrar en la membrana plasmática”
 Bicapa fosfolipídica
 2 capas individuales
 Propiedades físicas y químicas distintas

13. Composición Asimetría de los
lípidos de la membrana
 Glucolípidos
 Receptores de ligandos
 Fosfatidiletanolamina PE
 i) Curvatura de la membrana
 Fosfatidilserina FS
 i) Tiene carga negativa a pH fisiológico
 Buen candidato para unirse a residuos de Lisina y Arginina (+)
 Promueve apoptosis de células viejas

14. Composición Asimetría de los
lípidos de la membrana
 Colesterol CI
 Anillos hidrófobos, planos y
rígidos
 Interfieren en los
movimientos de las colas
de ácidos grasos de los
fosfolípidos
 Fosfatidilinositol PI
 i) Transferencia de
estímulos de la membrana
plasmática

15. Carbohidratos de la
membrana
 2-10% variación de peso de la membrana
 Glucoproteínas
 Glucolípidos
 Oligosacáridos
 Cortos
 Hidrófilos y ramificados
 <15 monosacáridos

16. Estructura y funciones de las
proteínas de la membrana
Según el tipo celular y organelo, una membrana
puede contener cientos de proteínas diferentes:
Integrales
Periféricas
Cruzan por completo
la bicapa
20-30% de todas las
Pts codificadas
Ancladas al lípido
Completamente duera
de la bicapa
(Citoplásmica o
extracelular)
Fuera de la bicapa
Enlace covalente a
una molécula de
lípido

17. Modelo de Mosaico Fluido

18. Distribución de las proteínas
integrales
 Recopilación con fractura congelada
 Identificación de dominios transmembrana
 Análisis computacional
 Estructura: 20 AA no polares que cruzan el centro de la bicapa lipídica en
forma de hélice α

20. AA
polares
AA no
polares
Restos
glucosilados
Ser-Thr-Asp
α hélice
hidrófoba
20-25 AA
hidrofóbicos

21. Funciones de la membrana plasmática
Barrera de
permeabilidad
selectiva
Membrana
plasmática
procariota
Detecta
nutrientes y
toxinas de su
entorno
Captación de
nutrientes y
eliminación de
los productos
de desecho
Procesos de
transducción
de energía
(fotosíntesis y
respiración)
Proteínas
receptoras
Proteínas
transportadoras
Dependiendo
de la especie

22. Función
Proporciona
forma,
resistencia
mecánica y
protección
Membrana
plasmática
eucariota
Procesos de
reconocimiento
y adhesión
celular
(inmunidad)
Barrera de
permeabilidad
Responde a
estímulos
externos
Captación de
nutrientes y
eliminación de
los productos
de desecho
Glucocáliz

23. Tipos de transporte de moléculas
a través de las membranas
Permeabilidad de las
membranas celulares
Paso de solutos
Transporte activo
y pasivo
Paso de
macromoléculas
Exocitosis
Endocitosis

24. Transporte pasivo y activo

25. Exocitosis
 Las vesículas
transportadoras
destinadas a la
superficie celular
descargan su contenido
fuera de la célula.
  Fusión de la
membrana de la
vesícula con la
membrana plasmática.
Cuando se transfiere mucho contenido – se compensa con vesículas que
operan en sentido contrario (vesículas de reciclaje)  Endocitosis

26. Endocitosis
 Proceso en el que las moléculas receptoras de
membrana plasmática se unen a moléculas específicas o
complejos moleculares (ligandos) para incorporar el
material a la célula.
Según el tamaño y
las propiedades
físicas del material
a incorporar
Fagocitosis Sólidos
Endocitosis Líquidos

27. Inespecífica
Ingreso automático
• Principalmente por
macrófagos y
leucocitos neutrófilos
• Elimina parásitos
pequeños, bacterias,
partículas extrañas.
Regulada:
Receptores específicos

28. Bibliografía
• Karp G. (2009). Biología Celular y Molecular. 5 edición. México: McGraw-Hill /Interamericana
• Lodish, H. (2005) Biología Celular y Molecular, 5a edición, México: Médica Panamericana
• Mckee, T., & Mckee, J. (2003). Bioquímica. La base molecular de la vida. 1ª edición, España: Mc Graw
Hill Interamericana
• Tórtora, G. (2013) Principios de Fisiología y Anatomía, 13ª edición. México: Médica Panamericana