MEMBRANA Y
MEMBRANA Y
TRANSPORTE
INTRODUCCIÓN
OBJETIVOS
•
Identificar las diferentes estructuras que forman
parte de la membrana y sus funciones generales.
•
Conocer el concepto de gradiente de concentración.
•
Conocer los mecanismos de transporte pasivo y
Características generales
Características generales
de la membrana celular
de la membrana celular
Corresponde al límite celular
Corresponde al límite celular
Es dinámica y fluida
Es dinámica y fluida
No es una estructura rígida
No es una estructura rígida
Contiene variadas estructuras que le
Contiene variadas estructuras que le
otorgan el carácter de selectividad
otorgan el carácter de selectividad
En 1972 es presentado el modelo
En 1972 es presentado el modelo
actual de la membrana denominado
actual de la membrana denominado
“Mosaico fluido”, propuesto por Singer
“Mosaico fluido”, propuesto por Singer
Funciones de la Membrana
Funciones de la Membrana
Plasmática:
Plasmática:
La membrana celular funciona como una barrera
La membrana celular funciona como una barrera
semipermeable, permitiendo el paso de pocas
semipermeable, permitiendo el paso de pocas
moléculas y manteniendo la mayor parte de los
moléculas y manteniendo la mayor parte de los
productos producidos dentro de ella.
productos producidos dentro de ella.
Protección.
Protección.
Ayuda a la formación de compartimentos celulares.
Ayuda a la formación de compartimentos celulares.
Regula el transporte desde y hacia la célula y de los
Regula el transporte desde y hacia la célula y de los
dominios subcelulares.
dominios subcelulares.
Servir de receptores que reconocen señales de
Servir de receptores que reconocen señales de
determinadas moléculas y transducir la señal al
determinadas moléculas y transducir la señal al
Proveer sitios de anclaje para los filamentos del
Proveer sitios de anclaje para los filamentos del
citoesqueleto o los componentes de la matriz
citoesqueleto o los componentes de la matriz
extracelular, manteniendo la forma celular.
extracelular, manteniendo la forma celular.
Servir de sitio estable para la catálisis enzimática.
Servir de sitio estable para la catálisis enzimática.
Contiene proteínas que permiten el paso de
Contiene proteínas que permiten el paso de
contenidos citoplasmáticos, desde una célula a
contenidos citoplasmáticos, desde una célula a
otra (proteína gap junctions en la sinapsis
otra (proteína gap junctions en la sinapsis
eléctrica).
eléctrica).
Conducir potenciales de acción electroquímicos (en
Conducir potenciales de acción electroquímicos (en
células excitables, por ejemplo neurona).
células excitables, por ejemplo neurona).
Regula la fusión de la membrana con otra
Regula la fusión de la membrana con otra
MEMBRANA PLASMÁTICA
GLUCOCALIX
PROTEÍNAS
GLUCOPROTEÍNAS
GLUCOLÍPIDOS
INTEGRALES
PERIFÉRICAS
Estructuras de la membrana
celular
COLESTEROL:
COLESTEROL:
S
S
e encuentran en las
e encuentran en las
células animales,
células animales,
son necesarias para
son necesarias para
la estabilidad
la estabilidad
mecánica y evitar el
mecánica y evitar el
congelamiento
congelamiento
celular. Se ubican
celular. Se ubican
entre las cadenas
entre las cadenas
de ácidos grasos
de ácidos grasos
(zona hidrofóbica de
(zona hidrofóbica de
PROTEÍNAS
PROTEÍNAS
:
:
- proteínas intrínsecas o integrales
- proteínas intrínsecas o integrales
: atraviesan la bicapa
: atraviesan la bicapa
- proteínas extrínsecas o periféricas:
Carbohidratos:
Carbohidratos:
Son oligosacaridos
Son oligosacaridos
que sedisponen en
que sedisponen en
el exterior de la
el exterior de la
célula formando el
célula formando el
glucocálix,
glucocálix,
asociados a los
asociados a los
lípidos (glicolípidos)
lípidos (glicolípidos)
o unidos a las
o unidos a las
proteínas
proteínas
PERMEABILIDAD CELULAR:
PERMEABILIDAD CELULAR:
TIPO DE TRANSPORTE
DIFUSIÓN SIMPLE:
DIFUSIÓN SIMPLE:
Difusión Facilitada:
Difusión Facilitada:
Es el mov. de moléculas polarizadas o de
Es el mov. de moléculas polarizadas o de
mayor tamaño (por ej. glucosa,
mayor tamaño (por ej. glucosa,
aminoácidos, iones), a través de proteínas
aminoácidos, iones), a través de proteínas
integrales de membrana.
integrales de membrana.
Se agrupan en:
Se agrupan en:
- Proteínas canal o canales iónicos
- Proteínas canal o canales iónicos
- Proteínas “carrier” o permeasas
- Proteínas “carrier” o permeasas
Es un mov. a favor del gradiente
Es un mov. a favor del gradiente
No requiere gasto de energía adicional.
No requiere gasto de energía adicional.
Los gradientes pueden ser:
Los gradientes pueden ser:
- gradiente de concentración
- gradiente de concentración
Características de las proteínas
Características de las proteínas
transportadoras:
transportadoras:
Presentan características muy similares a
Presentan características muy similares a
las enzimas:
las enzimas:
Saturabilidad
Saturabilidad
(se saturan al alcanzar
(se saturan al alcanzar
la máxima velocidad de transporte)
la máxima velocidad de transporte)
Especificidad
Especificidad
(reconocen a sus
(reconocen a sus
ligandos a través de un sitio específico)
ligandos a través de un sitio específico)
Pueden ser inhibidas por determinadas
Pueden ser inhibidas por determinadas
sustancias.
Canales iónicos
Canales iónicos
:
:
- Son “poros” o “túneles” formados por una o
- Son “poros” o “túneles” formados por una o
varias proteínas transmembrana. En general,
varias proteínas transmembrana. En general,
son de tipo multipaso, con un
son de tipo multipaso, con un
interior
interior
hidrofílico
hidrofílico
.
.
- Son altamente selectivos, porque cada canal
- Son altamente selectivos, porque cada canal
sólo puede transportar un tipo de ion (K+,
sólo puede transportar un tipo de ion (K+,
Na+, Cl-.).
Na+, Cl-.).
- Los iones se mueven a través del canal a una
- Los iones se mueven a través del canal a una
velocidad muy elevada (10
velocidad muy elevada (10
88iones por
iones por
segundo).
segundo).
- El transporte de un ion es impulsado por el
- El transporte de un ion es impulsado por el
-
La mayoría de los canales se abren en
La mayoría de los canales se abren en
respuesta a estímulos. ej: la presencia de una
respuesta a estímulos. ej: la presencia de una
sustancia inductora “ligando”, modificación
sustancia inductora “ligando”, modificación
del
del
potencial eléctrico
potencial eléctrico
. A estos canales se
. A estos canales se
les llama:
les llama:
Carriers o permeasas:
Carriers o permeasas:
Están formadas por proteínas
Están formadas por proteínas
transmembrana multipaso.
transmembrana multipaso.
Suelen transportar una gran variedad de
Suelen transportar una gran variedad de
iones como el HCO3- (bicarbonato) y otras
iones como el HCO3- (bicarbonato) y otras
moléculas polares sin carga como la glucosa.
moléculas polares sin carga como la glucosa.
Este tipo de proteínas fijan una única
Este tipo de proteínas fijan una única
molécula de sustrato (o unas pocas) a la vez,
molécula de sustrato (o unas pocas) a la vez,
sufren un cambio conformacional reversible,
sufren un cambio conformacional reversible,
transportando el soluto de un lado al otro de
transportando el soluto de un lado al otro de
la membrana (translocación).
la membrana (translocación).
No se requiere gasto de ATP. Es a favor del
No se requiere gasto de ATP. Es a favor del
gradiente electroquímico.
gradiente electroquímico.
La velocidad de transporte es muy inferior al
La velocidad de transporte es muy inferior al
Tipos de permeasas:
Tipos de permeasas:
Existen tres tipos de
Existen tres tipos de
permeasas
permeasas
:
:
-Monotransportadora o Uniporte:
-Monotransportadora o Uniporte:
-Cotransportadora o Simporte: Transfieren dos
-Cotransportadora o Simporte: Transfieren dos
tipos de solutos en el mismo sentido.
tipos de solutos en el mismo sentido.
-Contratransportadora o Antiporte: Transfiere
-Contratransportadora o Antiporte: Transfiere
dos tipos distintos de solutos en sentidos
dos tipos distintos de solutos en sentidos
contrarios en forma simultáneamente.
Casos particulares de transporte
Casos particulares de transporte
pasivo: IONOFOROS:
pasivo: IONOFOROS:
Son
Son
transportadores móviles de iones,
transportadores móviles de iones,
propio de las bacterias.
ACUAPORINAS
ACUAPORINAS
Son canales que
Son canales que
permiten el paso
permiten el paso
selectivo de H
selectivo de H
220. .
0. .
Presentes células
Presentes células
que requiere un
que requiere un
mayor transporte
mayor transporte
de H
de H
220 (renales)
0 (renales)
Son similares a los
Son similares a los
Ionoforos
Ionoforos
Transporte Activo
Transporte Activo
Es un transporte que se realiza en contra
Es un transporte que se realiza en contra
del gradiente
del gradiente
Requiere gasto de energía en forma de ATP.
Requiere gasto de energía en forma de ATP.
El transporte activo se realiza por medio
El transporte activo se realiza por medio
bombas y también presenta formas de
bombas y también presenta formas de
monotransporte, cotransporte y
monotransporte, cotransporte y
contratransporte.
contratransporte.
Son específicos y se pueden saturar.
Son específicos y se pueden saturar.
A las bombas se suelen denominar ATPasas
A las bombas se suelen denominar ATPasas
de transporte
Bomba Na+/K+ o Na+-K+ ATPasa
Bomba Na+/K+ o Na+-K+ ATPasa
-
Presente en células animales.
Presente en células animales.
- Es un complejo proteico formado por cuatro
- Es un complejo proteico formado por cuatro
subunidades.
subunidades.
-
Su función es expulsar Na+ al espacio
Su función es expulsar Na+ al espacio
extracelular e introducir K+ al citosol.
extracelular e introducir K+ al citosol.
-
Ambos son movilizados en contra de su
Ambos son movilizados en contra de su
gradiente electroquímico,
gradiente electroquímico,
-
Es un sistema de
Es un sistema de
contratransporte
contratransporte
.
.
-Se hidroliza ATP para movilizarlos.
Se hidroliza ATP para movilizarlos.
Biodato: Un tercio de la energía que consume
Biodato: Un tercio de la energía que consume
una célula animal se destina para impulsar
una célula animal se destina para impulsar
esta bomba. En las células nerviosas, donde la
esta bomba. En las células nerviosas, donde la
actividad eléctrica es sumamente importante,
actividad eléctrica es sumamente importante,
este valor asciende al 60%. Cada ATPasa
este valor asciende al 60%. Cada ATPasa
puede hidrolizar hasta 100 moléculas de ATP
Mecanismo de
acción de la
ATPasa
Transporte Activo Secundario
Transporte Activo Secundario
-
Está ligado a la acción de una bomba.
Está ligado a la acción de una bomba.
-
En el Cotransporte Na+/glucosa de las células del
En el Cotransporte Na+/glucosa de las células del
intestino delgado o de células renales, deben absorber
intestino delgado o de células renales, deben absorber
glucosa aunque las concentraciones extracelulares sean
glucosa aunque las concentraciones extracelulares sean
bajas.
bajas.
-
Gracias a la acción de la bomba Na+-K+ se expulsan iones
Gracias a la acción de la bomba Na+-K+ se expulsan iones
Na+ a través de la membrana basal de la célula. De este
Na+ a través de la membrana basal de la célula. De este
modo, la concentración de Na+ intracelular se mantiene
modo, la concentración de Na+ intracelular se mantiene
baja, permitiendo la entrada de Na+ a la célula
baja, permitiendo la entrada de Na+ a la célula
arrastrando a la glucosa con él,
arrastrando a la glucosa con él,
ingresando en contra de
ingresando en contra de
su gradiente de concentración
Transporte En Masa
Transporte En Masa
-
Movimiento de la membrana que permite la
Movimiento de la membrana que permite la
entrada o salida de sustancias.
entrada o salida de sustancias.
-
Utiliza ATP
Utiliza ATP
-
Existen dos mecanismo
Existen dos mecanismo
E
E
ndocitosis
ndocitosis
: permite la entrada de contenidos a la
: permite la entrada de contenidos a la
célula
célula
Exocitosis:
Exocitosis:
permite el abandono de contenidos a la
permite el abandono de contenidos a la
célula
ENDOCITOCIS
ENDOCITOCIS
--
Permite la entrada de contenido a la
Permite la entrada de contenido a la
célula
célula
- Se distinguen 3 tipos de endocitosis:
- Se distinguen 3 tipos de endocitosis:
•
Fagocitosis
Fagocitosis
•
Pinocitosis
Pinocitosis
EXOCITOSIS
EXOCITOSIS
Permite la salida de contenidos
Permite la salida de contenidos
celulares, que forman parte de vesículas
celulares, que forman parte de vesículas
de secreción.
de secreción.
Es una respuesta a estímulos
Es una respuesta a estímulos
provenientes del medio extracelular,
provenientes del medio extracelular,
Existe una fusión de la membrana
Existe una fusión de la membrana
celular con la membrana de la vesícula.
celular con la membrana de la vesícula.
En este caso, la membrana de la
En este caso, la membrana de la
vesícula pasa a “formar parte” de la
vesícula pasa a “formar parte” de la
membrana plasmática. Es decir, hay
membrana plasmática. Es decir, hay
ganancia de membrana, mientras que en
ganancia de membrana, mientras que en
la endocitosis hay pérdida de membrana
Actividad
Actividad
1. Realice un cuadro comparativo donde indique
1. Realice un cuadro comparativo donde indique
las semejanzas y diferencias entre el transporte
las semejanzas y diferencias entre el transporte
activo y la difusión facilitada.
activo y la difusión facilitada.
2.Señale estructuras que forman parte de la
2.Señale estructuras que forman parte de la
¿Qué proceso de transporte es el que se representa?
¿Qué sustancias se movilizan a través de este mecanismo?
Difusión facilitada, debido a que el proceso de transporte ocurre a favor del gradiente de concentración y a través de una proteína de membrana que funciona como carrier o transportador
¿Qué diferencia existe entre fagocitosis y pinocitosis?
La fagocitosis es la incorporación de partículas sólidas, como lo hacen los glóbulos
PREGUNTAS TIPO PSU
Una sustancia podrá atravesar directamente la bicapa de fosfolípidos si
I. posee carga eléctrica.
II. es de carácter apolar.
III. tiene pequeño tamaño molecular.
A. Sólo I
B. Sólo II
C. Sólo III
D. Sólo II y III
El modelo del mosaico fluido de la membrana celular tiene como característica ser asimétrico, lo que implica que
A. está formado por dos mitades iguales.
B. está formado por dos mitades de diferente ordenación.
C. los componentes de la membrana se representan igualmente a ambos lados de la bicapa lipídica.
D. los componentes proteicos de la membrana se pueden desplazar dentro de ella.
De acuerdo con la siguiente situación: “una sustancia X posee carga eléctrica y logra ingresar a la célula a favor de su gradiente de concentración”. ¿Qué fenómenos de transporte se ponen de manifiesto?
I. Transporte activo.
II. Canales iónicos.
III. Difusión facilitada.
A. Sólo I
B. Sólo II
C. Sólo III
D. Sólo I y II
E. Sólo II y III
En cuanto a la membrana plasmática, es correcto afirmar que
I. está constituida por una bicapa lipídica.
II. las proteínas son parte de su organización.
III. es selectiva al paso de moléculas.
A. Sólo I
B. Sólo II
C. Sólo I y II
Una sustancia que se moviliza entre el interior y exterior de la célula lo puede hacer a través de
I. la bicapa de fosfolípidos.
II. proteínas de membrana.
III. el colesterol de la membrana.
A. Sólo I
B. Sólo II
C. Sólo III
D. Sólo I y II
E. I, II y III
Membrana celular
Organización Función: Transporte
Bicapa de fosfolípidos
Proteínas Pasivo Activo
Difusión Bomba Na-K
Ósmosis Diálisis Fluidez
Carbohidratos Síntesis de contenidos
Asimetría
