2. Estructura de la Membrana CelularEstructura de la Membrana Celular
• El grosor de la membrana es de 7.5 a 10 nanómetros (nm).El grosor de la membrana es de 7.5 a 10 nanómetros (nm).
• No es visible en el microscopio de luz.No es visible en el microscopio de luz.
• La membrana se compone, casi completamente, deLa membrana se compone, casi completamente, de lípidoslípidos yy
proteínasproteínas,, adicionalmente presentaadicionalmente presenta colesterolcolesterol yy azúcaresazúcares..
Mitocondria
Membrana plasmática
Núcleo
Membrana plasmática
3. • LosLos fosfolípidosfosfolípidos son el principalson el principal
componente estructural de todascomponente estructural de todas
las membranas celulares.las membranas celulares.
• Cabeza polar hidrofílica:Cabeza polar hidrofílica:
(glicerol + fosfato + colina, o(glicerol + fosfato + colina, o
serina, etc. depende del tipo)serina, etc. depende del tipo)
• Dos colas no polares:Dos colas no polares: (dos(dos
ácidos grasos) que sonácidos grasos) que son
hidrofóbicas o anfipáticashidrofóbicas o anfipáticas ..
Lípidos de MembranaLípidos de Membrana
Cabeza
Símbolo
Colas
5. Lípidos de MembranaLípidos de Membrana
• Esteroides como elEsteroides como el ColesterolColesterol (célula(célula
animal) y losanimal) y los FitoesterolesFitoesteroles (célula vegetal)(célula vegetal)
cumplen un papel importante regulando lacumplen un papel importante regulando la
resistenciaresistencia y lay la fluidezfluidez de lasde las
membranas.membranas.
6. • Existen dos tipos generales de proteínas de membrana:Existen dos tipos generales de proteínas de membrana:
- ProteínasProteínas integralesintegrales oo transmembrana:transmembrana: penetranpenetran
completamente la bicapa fosfolipídica y tienen regionescompletamente la bicapa fosfolipídica y tienen regiones
hidrofóbicashidrofóbicas..
- ProteínasProteínas periféricas:periféricas: no atraviesan toda la bicapa fosfolipídicano atraviesan toda la bicapa fosfolipídica
y carecen de regiones hidrofóbicas (presentan regiones polares oy carecen de regiones hidrofóbicas (presentan regiones polares o
cargadas). Están asociadas a proteínas integrales y a lípidos.cargadas). Están asociadas a proteínas integrales y a lípidos.
- Proteínas de membrana: permiten el movimiento de materiales aProteínas de membrana: permiten el movimiento de materiales a
través de la membrana y la recepción de señales químicas desdetravés de la membrana y la recepción de señales químicas desde
el ambiente externo de la célula.el ambiente externo de la célula.
Proteínas de MembranaProteínas de Membrana
8. Función de las Proteínas de MembranaFunción de las Proteínas de Membrana
• Transporte
• Permiten y regulan el paso de sustancias que por su tamaño o
por su carga no atraviesan por difusión la membrana
plasmática.
• Transportadores pasivos: canales iónicos
• Proteínas facilitadoras.
9. Función de las Proteínas de MembranaFunción de las Proteínas de Membrana
• Comunicación
• Célula – medio
extracelular: reciben
estímulos eléctricos o químicos
(ej. hormonas).
• Célula – célula: reciben y
envían estímulos químicos y
eléctricos entre las células.
UNION
Estrecha
Desmosomas
Membrana
plasmática
adyacente
Matriz
extracelular
UNION
Comunicante
10. Función de las Proteínas de MembranaFunción de las Proteínas de Membrana
• Reconocimiento
• Algunas Glucoproteínas (proteína + carbohidrato), hacen
específicas las células para un tejido, órgano y hasta para
un organismo.
11.
12. • CarbohidratosCarbohidratos comocomo glucosaglucosa oo galactosagalactosa se fijan a proteínas o ase fijan a proteínas o a
fosfolípidos, por fuera de la membrana plasmática, formandofosfolípidos, por fuera de la membrana plasmática, formando
glucoproteínas o bien glucolípidos.glucoproteínas o bien glucolípidos.
• Son importantes para el reconocimiento de moléculas específicas.Son importantes para el reconocimiento de moléculas específicas.
• Ayudan a mantener unidas las células vecinas.Ayudan a mantener unidas las células vecinas.
Carbohidratos de MembranaCarbohidratos de Membrana
13. Teoría del Mosaico FluidoTeoría del Mosaico Fluido
• Movimiento de los fosfolípidos:Movimiento de los fosfolípidos:
• Flip - FlopFlip - Flop: pueden saltar de una: pueden saltar de una
monocapa a la otra; se produce pocomonocapa a la otra; se produce poco
por que requiere gran gasto de energía.por que requiere gran gasto de energía.
• Difusión lateralDifusión lateral: cambian de lugar con: cambian de lugar con
fosfolípidos vecinos, dentro de lafosfolípidos vecinos, dentro de la
misma monocapa unas 107 veces pormisma monocapa unas 107 veces por
segundo.segundo.
• RotaciónRotación: giran sobre su eje: giran sobre su eje
longitudinal con rapidez.longitudinal con rapidez.
• FlexiónFlexión: Separación y aproximación de: Separación y aproximación de
los extremos de las colas, por flexiónlos extremos de las colas, por flexión
de las cadenas carbonadas de losde las cadenas carbonadas de los
ácidos grasos.ácidos grasos.
14. Funciones de la Membrana Plasmática
• Protegen la célula o a la organelas del medio externo.
• Mantienen una forma estable de la célula u organela.
• Regulan el transporte de sustancias y energía hacia
adentro o hacia afuera de la célula u orgánulo
• Permite la comunicación entre las células adyacentes.
• Permiten el reconocimiento celular.
• Permiten la motilidad de algunas células u orgánulos
15. Permeabilidad Selectiva
• Capacidad de la membrana de incorporar las sustancias necesarias
para la célula y descartar los desechos celulares.
– Impide que algunas sustancias, como las proteínas y los lípidos, entren a
la célula.
– Permite el paso de azúcares simples, oxígeno, agua y bióxido de carbono.
• La Permeabilidad a través de la membrana depende de factores:
– Solubilidad en los lípidosSolubilidad en los lípidos: Sustancias liposolubles (ej.
moléculas hidrófobas, no polares) penetran con facilidad la bicapa
de fosfolípidos. Por otro lado el agua no pasa con facilidad.
– Tamaño:Tamaño: Muchas moléculas de gran tamaño (glucosa, proteínas,
aminoácidos, ácidos nucleicos) no pasan a través de la bicapa de
fosfolípidos
– Carga:Carga: Moléculas cargadas y los iones (k+
, Mg+2
, Ca+3
, Cl-
) no
pueden pasar, en condiciones normales, a través de la membrana.
17. Transporte Pasivo
• No requiere el consumo de
energía (ATP).
• El movimiento ocurre por
diferencias en la
concentración y en las cargas
eléctricas de las sustancias en
ambos lados de la membrana.
• Tenemos los siguientes
mecanismos:
– Difusión simpleDifusión simple
– ÓsmosisÓsmosis
– Difusión facilitadaDifusión facilitada
EQUILIBRIO
Moléculas
de colorante Membrana
EQUILIBRIO
18. Difusión Simple
• El movimiento de moléculas se da
a través de la membrana de
fosfolípidos, de un gradiente de
alta concentración a baja
concentración.
• Cuando mayor es el gradiente de
concentración, más rápida es la
velocidad de difusión.
• Si no intervienen otros procesos,
la difusión continuará hasta
eliminar el gradiente de
concentración.
• Moléculas solubles en lípidos
como etanol, y moléculas
pequeñas como H2O, CO2 y O2.
Citoplasma
Exterior de la Célula
O2
CO2 CO2
O2 O2
CO2
Mayor
concentración
Mayor
concentración
Menor
concentración
Menor
concentración
19. OsmosisOsmosis
• En la osmosis, el agua
viaja desde un área de
baja concentración de
soluto a un área de alta
concentración del soluto
Solución
hipotónica
Molécula
de soluto
Solución hipotónica
Solución
hipertónica
Membrana
selectiva
permeable
Solución hipertónica
Membrana
selectiva
permeable
FLUJO DE AGUA
Moléc de soluto con
moléculas de agua
Moléculas de agua
20. • Osmosis induce a las células a contraerse en soluciones
hipertónicas e hincharse en soluciones hipotónicas
– El control del balance de agua entre células y su entorno
osmorregulación, es esencial para los organismos
SOLUCION
ISOTONICA
SOLUCION
HIPOTONICA
SOLUCION
HIPERTONICA
(1) Normal
(4) Flacida
(2) Lisada
(5) Turgente
(3) Plasmolizada
(6) Plasmolizada
CELULA
ANIMAL
CELULA
VEGETAL
21. • Algunas moléculas por su tamaño o carga no difunden
libremente a través de la membrana.
• Utilizan canales formados por proteínas de membrana
(porinas) para moverse hacia adentro y afuera de la célula.
• Estos canales son usados para la glucosa y para iones
pequeños y con carga tales como KK++
, Na, Na++
, Cl, Cl--
.
Difusión FacilitadaDifusión Facilitada
22. • Las células utilizan energía (ATP) durante el transporte.
• La proteína transportadora bombea activamente un
soluto determinado a través de una membrana en contra
del gradiente de concentración del soluto.
Transporte ActivoTransporte Activo
23. Proteína de transporte
1
FLUID0
EXTRACELULAR
Primer
soluto
Primer soluto, en el
interior de la célula,
se une a la proteína
Proteína de transporte
fosforilada
2
ATP transfiere un
fosfato a la
proteína
3
Proteína libera el soluto
fuera fuera de la célula
4 Segundo soluto se
une a la proteína
Segundo
soluto
5 El fosfato se separa
de la proteína
6
La proteína libera el
segundo soluto
24. Bomba de Sodio (Na) y Potasio (K)
• Es una proteína presente en todas las membranas
plasmáticas de las células animales, cuyo objetivo es
eliminar sodio de la célula e introducir potasio en el
citoplasma.
25. Funciones de la Bomba
de Sodio (Na) y Potasio (K)
• Mantenimiento de la osmolaridad y del volumenMantenimiento de la osmolaridad y del volumen
celularcelular
• Mantiene un potencial eléctrico de membranaMantiene un potencial eléctrico de membrana
• Favorece la trasmisión de impulsos nerviososFavorece la trasmisión de impulsos nerviosos
• Mantenimiento de los gradientes de sodio y potasioMantenimiento de los gradientes de sodio y potasio
27. • Requieren energía (ATP) para llevarse a cabo.
• Algunas sustancias más grandes como polisacáridos,
proteínas y otras células cruzan las membranas
plasmáticas mediante varios tipos de transporte grueso:
• Exocitosis
• Endocitosis:
– Fagocitosis
– Pinocitosis
– Endocitosis mediada por receptores
Exocitosis y EndocitosisExocitosis y Endocitosis
28. ExocitosisExocitosis
• Una vesícula membranosa se desplaza hasta la membrana,Una vesícula membranosa se desplaza hasta la membrana,
se fusiona con la membrana y el contenido se vacía fuerase fusiona con la membrana y el contenido se vacía fuera
de la célula.de la célula.
Fluido celular externo
Citoplasma
30. Tipos de Exocitosis
Secreción ConstitutivaSecreción Constitutiva
Reponer membrana o proteínasReponer membrana o proteínas
Secreción ReguladoraSecreción Reguladora
Secreción de enzimas u hormonasSecreción de enzimas u hormonas
31. Endocitosis
• Mediante la formación de vesículas o vacuolas a partir de la
membrana plasmática la célula incorpora macromoléculas u
otras partículas.
• Tipos: Fagocitosis, Pinocitosis y Endocitosis mediada por
receptores.
Citoplasma
Líquido intersticial
Vesícula
Membrana Plasmática
32. Tipos de Endocitosis: FagocitosisTipos de Endocitosis: Fagocitosis
• La membrana plasmática
forma prolongaciones
celulares que envuelven la
partícula sólida, englobándola
en una vacuola.
• Luego, uno o varios lisosomas
se fusionan con la vacuola y
vacían sus enzimas
hidrolíticas en el interior de la
vacuola.
Pseudópodo
Alimento a
ser ingerido
FAGOCITOSIS
33. Tipos de Endocitosis:Tipos de Endocitosis: Pinocitosis
• La membrana celular se
invagina, formando una
vesícula alrededor del
líquido del medio externo
que será incorporado a la
célula.
• Luego se libera en el
citoplasma.
Membrana celular
PINOCITOSIS
34. Tipos de Endocitosis:Tipos de Endocitosis: mediada por receptormediada por receptor
• Las sustancias que serán transportadas al interior deben primero
acoplarse a las moléculas receptoras específicas. concentrados en
zonas particulares de la membrana (depresiones).
• Cuando los receptores están unidos con sus moléculas
especificas, se ahuecan y se cierran formando una vesícula.
Material unido a las
proteínas receptoras
ENDOCITOSIS MEDIADA
POR RECEPTORES
Membrana celular
CAVIDAD
citoplasma
