MEMBRANA CELULAR
TRANSPORTE
Membrana plasmática
• Barrera física entre el LIC y el LEC• Otras funciones: transporte, comunicación, reconocimiento, adhesión
Fosfolípidos mayoritarios en las membranas eucariotas
COLESTEROL
• El colesterol amortigua la fluidez de la MP (= menos deformable)• Disminuye la permeabilidad de la MP al agua
La mayoría de las membranas celulares constituyen un “mosaico fluido” de fosfolípidos y proteínas.
• Las características funcionales de la MP dependen de las proteínas que contiene.• Muchas proteínas de membrana son glucoproteínas.• Tipos (por la forma en la que están dispuestas en la MP):
- Periféricas: incluidas de manera parcial en una de las superficies de la membrana, unidas covalentemente a lípidos o asociadas a ellos mediante un dominio hidrofóbico.
- Integrales: abarcan todo el espesor de la membrana. Son anfipáticas.
Segmento hidrófobo
Barriles formados por diferente número de
cadenas que configuran un canal o
poro Glicosilación de proteínas y formación depuentes disulfuro
entre cisteínas
Ejemplos de estructuras de proteínas de membrana
Transporte a través de la membrana
• La MP tiene una permeabilidad selectiva.• A ↓ tamaño y ↑ hidrofobicidad,
↑difusión a través de la bicapa.
• Moléculas hidrosolubles y cargadas no pueden atravesar la bicapa (la mayoría).
• Es necesario un sistema de transporte para las moléculas impermeables a la bicapa: proteínas transportadoras de membrana
TRANSPORTE ACTIVO
TRANSPORTE PASIVO
DIFUSIÓN SIMPLE DIFUSIÓN FACILITADA
Tipos de transporte:
Transporte pasivo: difusión simple
• T Pasivo: No necesita energía (ATP).
• La difusión simple ocurre a través de la bicapa (inespecífico) o por poros (específico).
• Ocurre a favor de gradiente.• La capacidad de difundir a través de la bicapa
depende de:
- La diferencia de concentración a través de la membrana - La permeabilidad de la membrana a la sustancia (hidrofobicidad = lipofilia)- La Tª: determina la energía cinética de las moléculas- La superficie de la membrana• Ej.: O2 y CO2, EtOH, NH3, fármacos liposolubles
• Agua: aquaporinas (permiten el paso por ósmosis).
• Iones (Na+, K+). La apertura del canal está regulada por:
- Ligando, su unión a una
determinada región del canal provoca la transformación estructural que induce la apertura.
- Voltaje (tema siguiente).
Difusión simple a través de canales:
Osmosis
Transporte Pasivo
Es la difusión del agua a través de una membrana semipermeable, permite el paso de agua, pero que impide el movimiento de la mayoría de los solutos
La ósmosis da como resultado la transferencia neta de agua de una solución que tiene un potencial hídrico mayor a una solución que tiene un potencial hídrico menor
La difusión del agua se ve afectada por la concentración de soluto disuelto en ella, es cuantitativa
Solución: una mezcla homogénea formada por un disolvente y por uno o varios solutos
Isotónico: dos o más soluciones que tienen el mismo número de partículas disueltas por unidad de volumen y, por lo tanto, el mismo potencial hídrico.
Hipotónico: es aquella solución que tiene menor concentración de soluto de dos o mas soluciones.
Hipertonica: es aquella solución que tiene mayor concentración de soluto de dos o mas soluciones.
Osmosis
Isotónico Hipertónico Hipotónico
Célula animal:
• Crenación: ocurre cuando la
célula está expuesta a un ambiente
hipertónico y se arruga al perder
agua.
• Hemólisis: ocurre cuando la célula
está expuesta a un ambiente
hipotónico y explota al llenarse de
agua
Célula vegetal:
• Plasmolisis: ocurre cuando la célula
está expuesta a un ambiente
hipertónico y pierde agua. Se
observan areas blancas.
• Turgencia: ocurre cuando la célula
está expuesta a un ambiente
hipotónico y esta comienza a llenarse
de agua, pero no explota porque la
pared celular la protege.
Figura 12
Transporte pasivo: difusión facilitada
T Pasivo: No necesita energía.
• Ocurre a favor de gradiente.
• La difusión facilitada es
específica y saturable: mediada
por proteínas transportadoras.
• Implica un cambio
conformacional en la proteína.
• Ejemplos: glucosa, algunos
aminoácidos.
Transporte activo
• Necesita energía (ATP) y proteínas transportadoras (receptor + ATPasa).
• Es contra gradiente (“contracorriente”).• Mantiene las diferencias de concentración entre el LEC y
el LIC (p.e. K+, Na+, Ca+2…), permite la absorción de micronutrientes en intestino y la reabsorción en el riñón… y la generación y transmisión del impulso nervioso
•Tipos:- TA primario: la energia procede directamente del ATP…- TA secundario o acoplado: la energía procede del gradiente generado por el TA primario.
Transporte activo primario
Bomba de Ca+2 Bomba de Na+/K+
Mantiene ↓[Ca+2]LIC
Mantiene ↓[Na+]LIC
↑[K+]LIC
LEC
LIC
• Transporte de iones: Na+, K+, Ca+2, H+, Cl-…
• Ocurre en todas las células, fundamental en miocitos y neuronas
- Proporciona energía para el transporte 2º de otras moléculas.
- Las células nerviosas y musculares utilizan el gradiente K+/Na+ para producir impulsos eléctricos.
- La salida activa de Na+ es importante para mantener el equilibrio osmótico celular.
Funciones de la bomba de Na+/K+ :
Transporte activo secundario
• La difusión de Na+ hacia el interior celular (a favor de gradiente) impulsa el movimiento de otra molécula en contra de su gradiente.
- Simporte: la otra molécula se mueve en la misma dirección que el Na+
- Antiporte: en dirección opuesta • Ejemplos: transporte acoplado
al Na+ de glucosa y AAs en células epiteliales del intestino delgado y de los túbulos renales, antiporte de H+ y Ca+2
Endocitosis y exocitosis: transporte masivo
ENDOCITOSIS MEDIADA
FAGOCITOSIS
Macrófagos fagocitando E. coli
FAGOCITOSIS
Neutrófilos fagocitando B. anthracis
Ameba que ha fagocitado una diatomea
RESUMEN DE LAS FUNCIONES DE LOS LISOSOMAS
residual
EXOCITOSIS
Endocitosis
Exocitosis
• Transporte de moléculas grandes• Ingestión de partículas y microorganismos (fagocitosis)
Liberación (secreción) de hormonas y neurotransmisores
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