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Membrana y transportes
Modelo de Danielli y Davson, 1935
Modelo de Robertson, 1953
Modelo de Singer y Nicolson, 1972
¿Cuáles son los componentes?

          Membrana Plasmática
                      se compone de




Lípidos       Proteínas       Glúcidos
Membrana Plasmática
1.Lípidos:
∗ Tipos Fosfolípidos, Glucolípidos, Colesterol.
∗ Función  Barrera semipermeable.

 Anfipático                          Bicapa lipídica

                                                       extracelular
                       Hidrofílica
                      Hidrofóbica

                       Hidrofílica
                                                       intracelular
2. Proteínas:
∗ Tipos Integrales o Periféricas.
∗ Funciones  Transporte y comunicación.
Proteínas tienen variadas funciones:




    Transportadora       Enzima         Receptor




   Marca de identidad   Adhesión   Unión a citoesqueleto
3. Glúcidos:
 Unidos a          Lípidos: Glucolípidos.
                     Proteínas: Glucoproteínas.
 Funciones  Constituyen la cubierta celular o
  Glucocálix:
  - Diferentes células exhiben diferentes tipos de
  glúcidos en su cubierta = Huella digital de la célula.
  - Permite por ejemplo:
o Reconocimiento y protección celular.
o Viscosidad en la cubierta que favorece movimiento.
o Adhesión óvulo-espermatozoide.
Funciones de Membrana:
∗ Constituir el límite fundamental a toda célula
∗ Regular movimientos de sustancias
∗ Conducen potenciales de acción en las
  neuronas
∗ Participan de interacciones con otras células
∗ Mantiene estable la forma celular
∗ Transducir señales hormonales y nerviosas
MEMBRANA PLASMÁTICA
                    se organiza como modelo
                                        Mosaico Fluido
                              compuesto por


     Proteínas                         Lípidos                             Glúcidos
 de tipo                                    de tipo                              de tipo
    - Integrales                     -Fosfolípidos                   -Glucolípidos
    - Periféricas                    -Colesterol                     -Glucoproteínas
                                     -Glucolípidos
cuya función es                                                                            forman el
                                             que
                       ubicadas en          forman la          ubicados
                                                                   en la
  -Transporte
                                 Bicapa Lipídica                  Cara externa         Glucocálix
  -Comunicación
                             que actúa                         otorgando          que es la
                                 como                   a la

                                   Barrera                          Asimetría         Huella digital
                                semipermeable                                         de cada célula
Membrana y transportes
Moléculas    Sustancias     Sustancias     Iones
gaseosas    Liposolubles   Hidrosolubles
Conceptos importantes:

SOLUCIÓN = SOLVENTE + SOLUTO
                  Líquido que       Sustancia que
                    disuelve         se disuelve


GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN
Diferencia de concentración entre 2 zonas
Membrana y transportes
Transporte Pasivo:
∗ A favor del Gradiente de Concentración.
∗ No requiere Energía.
∗ Desplazamiento espontáneo.

                      Difusión
           Cubo de
           azúcar    Molécula
                     de azúcar
Transportes a través de la
                  membrana:
 mayor
concentración
                                    Proteína
                                     Canal
                                                      Proteínas
                                                   Transportadoras




            Bicapa
            lipídica                                                 Energía

                                         Difusión facilitada     TRANSPORTE
                       Difusión simple                             ACTIVO


   menor
concentración                    TRANSPORTE
                                   PASIVO
Difusión Simple:
Paso libre de las moléculas entre la
 bicapa.
+            Moléculas     Pequeñas moléculas
            Hidrofóbicas    polares sin carga
                CO2           H2O
                 N2           Urea
                 O2          Glicerol
              Benceno        Etanol




-       .



    -
Transportes a través de la
                  membrana:
 mayor
concentración
                                    Proteína
                                     Canal
                                                      Proteínas
                                                   Transportadoras




            Bicapa
            lipídica                                                 Energía

                                         Difusión facilitada     TRANSPORTE
                       Difusión simple                             ACTIVO


   menor
concentración                    TRANSPORTE
                                   PASIVO
Difusión facilitada:
 Transporte pasivo de moléculas grandes e hidrofílicas.
       Por ejemplo: Glucosa, Aminoácidos


             No pueden pasar libremente
                   la membrana


             Proteínas Transportadoras
Difusión facilitada:
- Proteína transportadora o Carriers :
- Para transportar cambia su conformación.
- Es específica.
- Es saturable.
Difusión facilitada
Proteínas canal
Son proteínas de transmembrana que forman en su interior un canal acuoso,
que permite el paso de iones. Estos canales se abren según un tipo de señal
especifico. Dependiendo del tipo de señal encontramos:


- Canales iónicos dependientes del ligando: El ligando se une a un receptor en la
zona externa de la proteína canal de forma especifica, provocando cambios en
su conformación que permiten la apertura del canal, y por tanto la difusión de
iones.


- Canales iónicos dependientes del voltaje: Se abren en respuesta a los cambios
de potencial de membrana, como ocurre en las neuronas, en donde la apertura y
cierre de los canales de Na+ y K+ permite la propagación del impulso nervioso.
Proteína canal




Proteína transportadora
Osmosis:
   Movimiento del agua a través de una membrana, desde la
    zona de baja concentración de solutos hacia la con mayor
    concentración.


      Solución                      Solución
    concentrada                      diluida
    ( solutos)                    ( solutos)


    Moléculas
    del soluto



                     Membrana                     Movimiento
                   semipermeable                   de agua
Osmosis:

         Solución                         Solución
       concentrada
      Hipertónica                       Hipotónica
                                           diluida
       ( solutos)                       ( solutos)


        Moléculas
        del soluto


                          Membrana                     Movimiento
                        semipermeable                   de agua

∗ Solución Hipertónica  mayor concentración de solutos respecto a la
  solución con que se compara.
∗ Solución Hipotónica  menor concentración de solutos respecto a la
  solución con que se compara.
∗ Solución Isotónica  igual concentración de solutos a ambos lados.
Osmosis:

∗ El agua se desplaza a través de la membrana
  semipermeable impulsada por la presión osmótica.

       Presión osmótica fuerza impulsora del agua
  producida por la diferencia de concentración de
  solutos de un lado y otro de la membrana.
Efecto de la osmosis en las células.


                            Solución
                           Hipertónica

                            Solución
                           Hipotónica

                            Solución
                            Isotónica
Diálisis
Corresponde al movimiento de agua y solutos a través
de una membrana semipermeable
 ∗ Corresponde al movimiento de agua y solutos a través
   de una membrana semipermeable
Transportes a través de la
                  membrana:
 mayor
concentración
                                    Proteína
                                     Canal
                                                      Proteínas
                                                   Transportadoras




            Bicapa
            lipídica                                                 Energía

                                         Difusión facilitada     TRANSPORTE
                       Difusión simple                             ACTIVO


   menor
concentración                    TRANSPORTE
                                   PASIVO
Transporte activo:
∗ Contra el gradiente de concentración.
∗ Necesita energía  ATP.
∗ Realizado por Proteínas Transportadoras Bombas.

                      Molécula           Ión      Molécula



  TIPOS DE                                                     Bicapa
TRANSPORTE

                                                         Ión
                 Uniporter       Simporter Antiporter


                                   Transporte acoplado
Bomba Sodio-Potasio:
∗ Expulsa 3Na+ e ingresa 2K+
∗ Para realizar el movimiento requiere energía ATP.
∗ Funciones de la bomba:
  - Controla el volumen celular.
 - Permite excitación eléctrica de las células nerviosas y
  musculares.
Bomba Na/K
Cotransporte
∗ - Sistemas de cotransporte: Las proteínas de
  transmembrana transportan moléculas en contra de su
  gradiente térmico. Para esto utilizan la energía
  potencial almacenada en el gradiente iónico del Na+ ,
  que se establece entre un lado y otro de la membrana
  gracias a la bomba de Na+/K*.
Mediado por Vesículas.


TRASPORTE EN MASA
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                            TRANSPORTE EN VESICULAS
                                  de tipo



              ENDOCITOSIS                                EXOCITOSIS
    permite flujo de                           permite flujo de

                  Entrada                                    Salida
               de tipo



Pinocitosis      Fagocitosis    Por receptor
ENDOCITOSIS:
∗ Flujo de ingreso a la célula.
∗ Plegamiento de la membrana que forma
  vesículas.
∗ 3 tipos:
       Fagocitosis
       Pinocitosis
       Por receptores de membrana.
Endocitosis: Fagocitosis
∗ Fagocitosis: El material que se ingiere es muy grande. La
  célula extiende unas prolongaciones de membrana
  llamadas pseudópodos, que rodean progresivamente a
  la partícula hasta formar un fagosoma (vesícula de gran
  tamaño). Estos materiales acaban digeridos por los
  lisosomas.


               Fagosoma




              Pseudópodos
Endocitosis: Pinocitosis
 ∗ La sustancia a transportar es una gotita o vesícula de líquido
   extracelular. En este caso, no se forman pseudópodos, sino
   que la membrana se repliega creando una vesícula pinocítica.
   Una vez que el contenido de la vesícula ha sido procesado, la
   membrana de la vesícula vuelve a la superficie de la célula.



material
Endocitosis: Por receptores de
                membrana

        Se trata de sustancias
que primero deben acoplarse
a    moléculas      receptoras
específicas, los receptores se
encuentran agrupados en la
membrana y están unidos en
la parte citosólica con
proteínas clatrinas, o se
agrupan después de haberse
unido a las moléculas que
serán transportadas
EXOCITOSIS:
∗ Flujo de salida de la célula.
∗ Vesículas libres en el citoplasma se fusionan con la
  membrana.
∗ Ejemplos:
  - Moléculas del Glucocalix.
  - Sustancias de desecho.
EXOCITOSIS
∗ Constitutiva: Ocurre en todas las células eucariontes,
  las moléculas que se van a liberar son empacadas en
  vesículas de transporte, liberadas en forma contínua
  al exterior.

∗ Regulada: Las moléculas se almacenan en vesículas de
  secreción que se almacenan en el citoplasma y sólo se
  liberan en respuesta a algún estímulo
Endocitosis




              Exocitosis

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Membrana y transportes

  • 2. Modelo de Danielli y Davson, 1935
  • 4. Modelo de Singer y Nicolson, 1972
  • 5. ¿Cuáles son los componentes? Membrana Plasmática se compone de Lípidos Proteínas Glúcidos
  • 7. 1.Lípidos: ∗ Tipos Fosfolípidos, Glucolípidos, Colesterol. ∗ Función  Barrera semipermeable. Anfipático Bicapa lipídica extracelular Hidrofílica Hidrofóbica Hidrofílica intracelular
  • 8. 2. Proteínas: ∗ Tipos Integrales o Periféricas. ∗ Funciones  Transporte y comunicación.
  • 9. Proteínas tienen variadas funciones: Transportadora Enzima Receptor Marca de identidad Adhesión Unión a citoesqueleto
  • 10. 3. Glúcidos:  Unidos a  Lípidos: Glucolípidos. Proteínas: Glucoproteínas.  Funciones  Constituyen la cubierta celular o Glucocálix: - Diferentes células exhiben diferentes tipos de glúcidos en su cubierta = Huella digital de la célula. - Permite por ejemplo: o Reconocimiento y protección celular. o Viscosidad en la cubierta que favorece movimiento. o Adhesión óvulo-espermatozoide.
  • 11. Funciones de Membrana: ∗ Constituir el límite fundamental a toda célula ∗ Regular movimientos de sustancias ∗ Conducen potenciales de acción en las neuronas ∗ Participan de interacciones con otras células ∗ Mantiene estable la forma celular ∗ Transducir señales hormonales y nerviosas
  • 12. MEMBRANA PLASMÁTICA se organiza como modelo Mosaico Fluido compuesto por Proteínas Lípidos Glúcidos de tipo de tipo de tipo - Integrales -Fosfolípidos -Glucolípidos - Periféricas -Colesterol -Glucoproteínas -Glucolípidos cuya función es forman el que ubicadas en forman la ubicados en la -Transporte Bicapa Lipídica Cara externa Glucocálix -Comunicación que actúa otorgando que es la como a la Barrera Asimetría Huella digital semipermeable de cada célula
  • 14. Moléculas Sustancias Sustancias Iones gaseosas Liposolubles Hidrosolubles
  • 15. Conceptos importantes: SOLUCIÓN = SOLVENTE + SOLUTO Líquido que Sustancia que disuelve se disuelve GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN Diferencia de concentración entre 2 zonas
  • 17. Transporte Pasivo: ∗ A favor del Gradiente de Concentración. ∗ No requiere Energía. ∗ Desplazamiento espontáneo. Difusión Cubo de azúcar Molécula de azúcar
  • 18. Transportes a través de la membrana: mayor concentración Proteína Canal Proteínas Transportadoras Bicapa lipídica Energía Difusión facilitada TRANSPORTE Difusión simple ACTIVO menor concentración TRANSPORTE PASIVO
  • 19. Difusión Simple: Paso libre de las moléculas entre la bicapa. + Moléculas Pequeñas moléculas Hidrofóbicas polares sin carga CO2 H2O N2 Urea O2 Glicerol Benceno Etanol - . -
  • 20. Transportes a través de la membrana: mayor concentración Proteína Canal Proteínas Transportadoras Bicapa lipídica Energía Difusión facilitada TRANSPORTE Difusión simple ACTIVO menor concentración TRANSPORTE PASIVO
  • 21. Difusión facilitada:  Transporte pasivo de moléculas grandes e hidrofílicas.  Por ejemplo: Glucosa, Aminoácidos No pueden pasar libremente la membrana Proteínas Transportadoras
  • 22. Difusión facilitada: - Proteína transportadora o Carriers : - Para transportar cambia su conformación. - Es específica. - Es saturable.
  • 23. Difusión facilitada Proteínas canal Son proteínas de transmembrana que forman en su interior un canal acuoso, que permite el paso de iones. Estos canales se abren según un tipo de señal especifico. Dependiendo del tipo de señal encontramos: - Canales iónicos dependientes del ligando: El ligando se une a un receptor en la zona externa de la proteína canal de forma especifica, provocando cambios en su conformación que permiten la apertura del canal, y por tanto la difusión de iones. - Canales iónicos dependientes del voltaje: Se abren en respuesta a los cambios de potencial de membrana, como ocurre en las neuronas, en donde la apertura y cierre de los canales de Na+ y K+ permite la propagación del impulso nervioso.
  • 25. Osmosis:  Movimiento del agua a través de una membrana, desde la zona de baja concentración de solutos hacia la con mayor concentración. Solución Solución concentrada diluida ( solutos) ( solutos) Moléculas del soluto Membrana Movimiento semipermeable de agua
  • 26. Osmosis: Solución Solución concentrada Hipertónica Hipotónica diluida ( solutos) ( solutos) Moléculas del soluto Membrana Movimiento semipermeable de agua ∗ Solución Hipertónica  mayor concentración de solutos respecto a la solución con que se compara. ∗ Solución Hipotónica  menor concentración de solutos respecto a la solución con que se compara. ∗ Solución Isotónica  igual concentración de solutos a ambos lados.
  • 27. Osmosis: ∗ El agua se desplaza a través de la membrana semipermeable impulsada por la presión osmótica. Presión osmótica fuerza impulsora del agua producida por la diferencia de concentración de solutos de un lado y otro de la membrana.
  • 28. Efecto de la osmosis en las células. Solución Hipertónica Solución Hipotónica Solución Isotónica
  • 29. Diálisis Corresponde al movimiento de agua y solutos a través de una membrana semipermeable ∗ Corresponde al movimiento de agua y solutos a través de una membrana semipermeable
  • 30. Transportes a través de la membrana: mayor concentración Proteína Canal Proteínas Transportadoras Bicapa lipídica Energía Difusión facilitada TRANSPORTE Difusión simple ACTIVO menor concentración TRANSPORTE PASIVO
  • 31. Transporte activo: ∗ Contra el gradiente de concentración. ∗ Necesita energía  ATP. ∗ Realizado por Proteínas Transportadoras Bombas. Molécula Ión Molécula TIPOS DE Bicapa TRANSPORTE Ión Uniporter Simporter Antiporter Transporte acoplado
  • 32. Bomba Sodio-Potasio: ∗ Expulsa 3Na+ e ingresa 2K+ ∗ Para realizar el movimiento requiere energía ATP. ∗ Funciones de la bomba: - Controla el volumen celular. - Permite excitación eléctrica de las células nerviosas y musculares.
  • 34. Cotransporte ∗ - Sistemas de cotransporte: Las proteínas de transmembrana transportan moléculas en contra de su gradiente térmico. Para esto utilizan la energía potencial almacenada en el gradiente iónico del Na+ , que se establece entre un lado y otro de la membrana gracias a la bomba de Na+/K*.
  • 36. Video TRANSPORTE EN VESICULAS de tipo ENDOCITOSIS EXOCITOSIS permite flujo de permite flujo de Entrada Salida de tipo Pinocitosis Fagocitosis Por receptor
  • 37. ENDOCITOSIS: ∗ Flujo de ingreso a la célula. ∗ Plegamiento de la membrana que forma vesículas. ∗ 3 tipos: Fagocitosis Pinocitosis Por receptores de membrana.
  • 38. Endocitosis: Fagocitosis ∗ Fagocitosis: El material que se ingiere es muy grande. La célula extiende unas prolongaciones de membrana llamadas pseudópodos, que rodean progresivamente a la partícula hasta formar un fagosoma (vesícula de gran tamaño). Estos materiales acaban digeridos por los lisosomas. Fagosoma Pseudópodos
  • 39. Endocitosis: Pinocitosis ∗ La sustancia a transportar es una gotita o vesícula de líquido extracelular. En este caso, no se forman pseudópodos, sino que la membrana se repliega creando una vesícula pinocítica. Una vez que el contenido de la vesícula ha sido procesado, la membrana de la vesícula vuelve a la superficie de la célula. material
  • 40. Endocitosis: Por receptores de membrana Se trata de sustancias que primero deben acoplarse a moléculas receptoras específicas, los receptores se encuentran agrupados en la membrana y están unidos en la parte citosólica con proteínas clatrinas, o se agrupan después de haberse unido a las moléculas que serán transportadas
  • 41. EXOCITOSIS: ∗ Flujo de salida de la célula. ∗ Vesículas libres en el citoplasma se fusionan con la membrana. ∗ Ejemplos: - Moléculas del Glucocalix. - Sustancias de desecho.
  • 42. EXOCITOSIS ∗ Constitutiva: Ocurre en todas las células eucariontes, las moléculas que se van a liberar son empacadas en vesículas de transporte, liberadas en forma contínua al exterior. ∗ Regulada: Las moléculas se almacenan en vesículas de secreción que se almacenan en el citoplasma y sólo se liberan en respuesta a algún estímulo
  • 43. Endocitosis Exocitosis