SEGUNDA Y TERCERA SEMANA DEL DESARROLLO EMBRIONARIO.pptx
Transporte membrana
1. INTERCAMBIO DE LA CELULA CON EL
MEDIO EXTERNO
• la célula mantiene su • El potencial de reposo en la
composición interna membrana depende de un
debido a que la Gradiente de Concentración
membrana plasmática y de un Gradiente Iónico.
es selectivamente • Potencial de reposo -70 mV
permeable a las
moléculas pequeñas.
• La mayoría de las
moléculas biológicas
son incapaces de
difundir a través de la
bicapa fosfolipídica.
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3. Transporte pasivo
1. Difusión simple
• Es un proceso no selectivo por el que
cualquier molécula se disuelve en la
bicapa fosfolipídica, difunde a través de
ella y después se disuelve en la solución
acuosa del citoplasma.
• Solo gases (O2 y el CO2), moléculas
pequeñas polares pero sin carga (H2O y
el etanol) o hidrofóbicas (benceno) son
capaces de difundir a través de la
membrana.
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4. 2. Difusión Facilitada
POR PERMEASAS
• Las proteínas transportadoras mueven gran variedad de
iones o moléculas. Cuando fijan una molécula de sustrato,
cambian su conformación para que solo esa molécula
sea transportada.
• Transportan una molécula a la vez, a favor de un
gradiente de [ ]. Mueven glucosa, galactosa y fructosa
(GLUT1 a GLUT13), aminoácidos, nucleósidos,
monosacáridos y otras moléculas pequeñas.
Características de las permeasas
• La velocidad de transporte es mayor con la permeasa
• El transporte es específico
• El transporte está limitado por el número de moléculas de la
permeasa
• Las proteínas transportadoras se saturan.
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5. DIFUSION FACILITADA POR PERMEASAS
Estructura
del
transportador
de glucosa
GLUT
DIFUSION
FACILITADA
DE GLUCOSA,
GALACTOSA Y
FRUCTOSA
POR LAS GLUT
Sitios de unión de la glucosa:
Restos aminoacídicos polares
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6. 2. DIFUSION FACILITADA
POR CANALES
Las proteínas de canal forman poros abiertos a través de la
membrana y permiten la libre difusión de moléculas del tamaño y
carga apropiadas.
• Transportan agua o iones específicos a favor de su gradiente
de concentración o su potencial eléctrico.
Las Acuaporinas son proteínas de canal que permiten el paso
de moléculas de agua a mayor velocidad.
Los Canales regulados por ligandos: se abren en respuesta a
la unión de neurotransmisores: Los R. Ionotrópicos y R.
Metabotrópicos ligados a proteína G, forman canales iónicos.
Los canales iónicos permiten el transporte de iones.
Tres propiedades son fundamentales para su función:
h)Es un transporte muy rápido
i)Los canales son muy selectivos
j)NO se encuentran siempre abiertos, su apertura es regulada
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7. 2. DIFUSION FACILITADA
POR CANALES IONICOS
Los canales de K+ y Na+ generan el potencial eléctrico
de reposo normal a través de una membrana.
CANAL DE Na+
CANAL DE K+
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8. 3. TRANSPORTE ACTIVO
BOMBAS IMPULSADAS POR ATP
• Usan la energía de la hidrólisis del ATP para mover
iones o moléculas pequeñas en contra de un gradiente
de [ ] o un potencial eléctrico.
• El voltaje y el gradiente de [ ] iónica gobiernan el
movimiento de iones K+, Cl- y Na+.
• La energía consumida por las células para mantener los
gradientes de [Na+, K+, H+, Ca2+] a través de las
membranas es alta: 25% del ATP producido en células
nerviosas y renales y hasta el 50% en eritrocitos
• En células tratadas con venenos que inhiben la
producción aeróbica de ATP, la [ ] iónica intracélular
gradualmente se aproxima a la del medio externo. Al
final las células mueren porque la síntesis proteica
necesita alta [ K+] y porque, en ausencia de un
gradiente de Na+, una célula no puede importar AA.
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9. BOMBAS IMPULSADAS POR ATP
• 1.1. La Na+/K+ ATPasa mantiene
las [ Na+ y K+] en las células
animales.
• 1.2 Las H+ ATPasas bombean
protones a través de
membranas de lisosómas (pH
4,5 a 5), endosomas y vacuolas.
Acidifican la luz de estas
organelas.
• 1.3 Las H+ ATPasas en la
membrana de células secretoras
de ácido como los osteoclastos
(seudomacrófagos) hacen
resorción de tejido óseo. El HCl
secretado disuelve los cristales de
fosfato de calcio que dan rigidez y
consistencia al hueso.
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10. Modelo de la bomba Na+K+
La ouabaina
se fija en la
ouabaina
superficie
externa de la
proteína,
bloquea su
actividad de
ATPasa e
impide que las
células
mantengan su
equilibrio Na+/
K+.
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11. BOMBAS IMPULSADAS POR
ATP
1.4 Ca2+ ATPasa de membrana exporta Ca2+.
• La concentración citosólica de Ca2+ es menor de 0,1 a 0,2 mM.
En el exterior es de 1 mM
• Las membranas contienen Ca2+ ATPasas que exportan Ca en
contra de su gradiente electroquímico.
• También contienen calmodulina, proteína reguladora del Ca2+.
• El Δ del Ca2+ citosólico fija estos iones a la calmodulina
Activa alostéricamente la ATPasa de Ca2+ la exportación de
Ca2+ se acelera baja [Ca2+] libre en el citosol.
1.5 Ca2+ATPasa del retículo sarcoplásmico del miocito
• La liberación de Ca2+ desde el RS al citosol muscular produce
CONTRACCIÓN.
• La eliminación del Ca2+ del citosol, induce la RELAJACIÓN.
• La bomba de Ca2+ muscular constituye más del 80% de las
proteínas integrales en membranas del RS. 11
• Bombean 2 Ca+ por cada ATP hidrolizado
12. BOMBAS IMPULSADAS POR ATP
• 1.6 Proteínas MDR utilizan la hidrólisis de ATP para
exportar varios fármacos del citosol al medio
extracelular. El gen mdr1 está amplificado en células
resistentes a múltiples fármacos Δ MDR1. La
exportación hace necesario Δ [fármaco] para matar
estas células. Las MDR son abundantes en hígado,
intestinos y riñones, sitios que eliminan tóxicos
naturales. Papel importante en la protección del cerebro
frente a sustancias químicas tóxicas
• 1.7 Proteína reguladora transmembrana de la
fibrosis quística (CFTR). La FQ es causada por
mutación del gen CFTR que codifica la proteína de los
canales de Cl- que se hallan en la membrana apical de
células epiteliales de pulmones, glándulas sudoríparas,
páncreas y otros órganos. La secuencia y estructura de
CFTR son semejantes a MDR excepto por la presencia
del dominio regulador (R) para AMPc. En individuos
normales Δ cAMP estimula transporte Cl- pero no en
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enfermos con CFTR defectuosa.
13. TRANSPORTE ACTIVO
DIRIGIDO POR GRADIENTES IONICOS
El movimiento energéticamente favorable de Na+ o H+ al
interior de la célula, propulsado por su gradiente
electroquímico transmembrana puede acoplarse al
movimiento de una molécula transportada en contra de un
gradiente de concentración: COOTRANSPORTE.
• EN PARALELO (Simporte): Cuando ambas moléculas se
mueven en la misma dirección.
• ANTIPARALELO (Antiporte): Se mueven en direcciones
opuestas.
• Por Cootransporte en Paralelo entra glucosa y AA a
células de la mucosa del ID.
• En el duodeno y al final de los túbulos renales para
concentrar glucosa en contra de un gradiente de [ ] muy
grande, se utiliza una proteína SGLT que acopla el
transporte de dos iones Na+ con el movimiento de una
molécula de glucosa . 13
15. COOTRANSPORTE DE CO2
EN LASANGRE
Antiportador aniónico
El 80% del CO2
se transporta en
forma de HCO3,
2/3 pasan al
plasma, lo que
aumenta la
cantidad de CO2
que puede ser
transportada. 15
17. Transporte de Calcio en
células
Musculares y cardíacas/H +
Cootransporte Na+ /Ca2+ Bomba de Ca2+
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18. OSMOSIS Y CANALES DE AGUA
REGULACION DEL VOLUMEN
CELULAR
• FLUJO OSMÓTICO: El agua tiende a moverse desde una
solución de baja [soluto] hacia una Δ [soluto].
• La PRESIÓN OSMÓTICA: Es igual a la presión
hidrostática necesaria para detener el flujo neto de agua a
través de una membrana que separa soluciones de
composición diferente.
• En un medio ISOTÓNICO las células enfrentan el
problema de mantener su volumen celular. Para esto
exportan iones inorgánicos con la misma rapidez con que
entran al citosol.
• CANALES DE AGUA. Permiten el flujo acuoso masivo a
través de las membranas celulares. La ACUAPORINA es
abundante en la membrana de los eritrocitos y las células
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renales que presentan gran permeabilidad al agua.
20. APLICACIÓN CLINICA
• La terapia de rehidratación oral depende del gradiente
osmótico creado por la absorción de glucosa y Na+.
• Los inhibidores de las proteínas de canal, en las células
renales, se utilizan para controlar la hipertensión, al bloquear la
reabsorción de agua hacia la sangre.
• Los inhibidores o activadores específicos de canales, bombas y
transportadores constituyen la clase de fármacos más usada.
Un inhibidor de H+/K+ ATPasa gástrica que acidifica la luz
del estomago es el fármaco de uso más difundido (Omeprazol).
• Los bloqueadores de los canales de Ca2+(Verapamilo), son
de uso muy generalizado al controlar la intensidad de la
contracción cardiaca.
• La membrana plasmática de las células nerviosas contiene
proteínas importadoras de Na+ acopladas a la reabsorción
de serotonina, que son inhibidas por muchas drogas adictivas
(cocaína) y fármacos antidepresivos como fluoxentina (Prozac).
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22. Endocitosis Mediada por Receptores
en vesículas revestida de Clatrina
La clatrina es una proteina que
Forma sobre la membrana de
La vesícula una estructura
poligonal
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23. Entre el
revestimiento de
Clatrina y la
membrana de la LIPOPROTEINAS - LDL
vesícula se
encuentran
moléculas de
ADAPTINAS
B-100
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25. Las célula de los pacientes con LAS CAVEOLAS
HIPERCOLESTEROLEMIA Son invaginaciones de balsas lipídicas
FAMILIAR son incapaces de unir de 50 a 100 nm recubiertas por la
Unir las LDL debido a la proteína CAVEOLINA. Presentes en
presencia de mutaciones en la la membrana de todas las células,
cola citoplasmática del receptor participan en los procesos de
macropinocitosis. Pueden movilizar
hacia el interior de la célula los
transportadores de glucosa GLUT-4,
que son los más comunes en células
de elevada tasa metabólica y podrian
convertirse en nuevas dianas
terapeuticas contra la diabetes
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26. UNIONES CELULARES
• UNIONES OCLUSIVAS: Proteinas Ocludina y Claudina
Sellan cavidades corporales y restringen la difusión de
los componentes de la membrana. Impermeabilizan
cavidades como la luz intestinal, la luz gástrica, la luz de los
acínos pancreáticos y los canalículos biliares en el hígado.
Generalmente se asocian con desmosomas para formar un
Complejo de unión.
2. UNIONES DE FUERZA
Proteínas: Cadherinas (desmogleinas y desmocolinas)
• Desmosomas en cinturón (bandas de adhesión)
Filamentos de actina en células epiteliales, forman una faja de
adhesión célula-célula debajo de las uniones oclusivas.
• Desmosomas puntiformes (Mácula adherens). Filamentos
intermedios, unen células epiteliales y musculares lisas. Su
pérdida conduce a metástasis.
• Hemidesmosomas, Anclan la membrana plasmática a
regiones de la matriz extracelular y a filamentos intermedios
en el citoplasma.
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27. UNIONES ESTRECHAS, OCLUSIVAS O
IMPERMEABLES
En el endotelio del SNC (Barrera hematoencefálica)
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Desmosoma Puntiforme
28. UNIONES CELULARES MEDIADAS
POR CADHERINAS
QUERATINA
BANDAS DE ADHESION DESMOSOMAS PUNTIFORMES
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En tejido cardíaco, epitelio estratificado
30. 3. UNIONES DE COMUNICACIÓN (Tipo gap)
• Uniones en Hendidura: son canales
abierto a través de la membrana que
permiten el paso de iones y moléculas
pequeñas de una célula a otra.
• Acoplan la actividad metabólica y las
respuestas eléctricas de las células
que conectan.
• Permiten el paso de moléculas de En
señalización celular como el AMPc, el
IP3 y el Ca en la apoptosis,
embriogénesis, coordinación
metabólica, diferenciación
Receptores Ionotrópicos
• En células del músculo cardíaco el paso de iones por estas uniones
acopla y sincroniza las contracciones de las células vecinas
(sinapsis eléctrica).
• Mutaciones en las conexinas conducen a patologías como las 30
cataratas, trastornos de la piel y sordera.
