LIPIDOS Y MEMBRANAS LIPIDOS Y MEMBRANAS CELULARESCELULARESCELULARESCELULARES

FUNCIONES DE MEMBRANAFUNCIONES DE MEMBRANA

•• ConfiereConfiere aa lala célulacélula susu individualidad,individualidad, alalsepararlasepararla dede susu entornoentorno..

•• ConstituyeConstituye unauna barrerabarrera concon permeabilidadpermeabilidad muymuyselectiva,selectiva, controlandocontrolando elel intercambiointercambio dedeselectiva,selectiva, controlandocontrolando elel intercambiointercambio dedesustanciassustancias..

•• ControlaControla elel flujoflujo dede informacióninformación entreentre laslas célulascélulasyy susu entornoentorno..

•• ProporcionaProporciona elel mediomedio apropiadoapropiado parapara elelfuncionamientofuncionamiento dede laslas proteínasproteínas dede membranamembrana..

ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA CELULARESTRUCTURA DE LA MEMBRANA CELULAR

•• ElEl grosorgrosor dede lala membranamembrana eses dede 77..55 aa 1010 nanómetrosnanómetros ((nmnm))..

•• NoNo eses visiblevisible enen elel microscopiomicroscopio dede luzluz..

•• LaLa membranamembrana sese compone,compone, casicasi completamente,completamente, dede LípidosLípidosyy ProteínasProteínas,, adicionalmenteadicionalmente presentapresenta ColesterolColesterol yy CHOsCHOs..

Mitocondria NúcleoMitocondriaMembrana plasmática

NúcleoMembrana plasmática

CARACTERÍSTICAS DE LA MEMBRANACARACTERÍSTICAS DE LA MEMBRANA

•• MembranaMembrana fluidafluida:: ⇒⇒ MMovimientoovimiento dede laslas moléculasmoléculas dedefosfolípidosfosfolípidos..

•• ComposiciónComposición AsimétricaAsimétrica:: ComposiciónComposición lipídicalipídica dede laslas dosdosmitadesmitades ≠≠..

•• CapaCapa externaexterna:: PrincipalmentePrincipalmente fosfolípidofosfolípido fosfatidilcolinafosfatidilcolina..•• CapaCapa externaexterna:: PrincipalmentePrincipalmente fosfolípidofosfolípido fosfatidilcolinafosfatidilcolina..•• CapaCapa internainterna:: FosfatidilserinaFosfatidilserina yy fosfatidiletanolaminafosfatidiletanolamina..•• AsimetríaAsimetría tambiéntambién contribuyencontribuyen:: CHOsCHOs yy ProteínasProteínas..

•• PresentaPresenta permeabilidadpermeabilidad selectivaselectiva:: ControlaControla elel pasopaso dedesustanciassustancias aa travéstravés dede ellaella.. EstaEsta selectividad,selectividad, dependedepende dedelala naturalezanaturaleza dede laslas moléculasmoléculas queque intentenintenten pasarpasar aa travéstravésdede ellaella..

PERMEABILIDAD SELECTIVAPERMEABILIDAD SELECTIVA

•• CapacidadCapacidad dede lala membranamembrana dede incorporarincorporarlaslas sustanciassustancias necesariasnecesarias parapara lala célulacélula yydescartardescartar loslos desechosdesechos celularescelulares..––ImpideImpide queque algunasalgunas sustancias,sustancias, comocomo laslas

proteínasproteínas yy loslos lípidos,lípidos, entrenentren aa lala célulacélula..––ImpideImpide queque algunasalgunas sustancias,sustancias, comocomo laslas

proteínasproteínas yy loslos lípidos,lípidos, entrenentren aa lala célulacélula..––PermitePermite elel pasopaso dede azúcaresazúcares simples,simples,

oxígeno,oxígeno, aguaagua yy bióxidobióxido dede carbonocarbono..

PERMEABILIDAD SELECTIVAPERMEABILIDAD SELECTIVA•• LaLa PermeabilidadPermeabilidad aa travéstravés dede lala membranamembrana dependedepende dede

factoresfactores::

–– SolubilidadSolubilidad enen loslos lípidoslípidos:: SustanciasSustancias liposolublesliposolubles (ej(ej..moléculasmoléculas hidrófobas,hidrófobas, nono polares)polares) penetranpenetran conconfacilidadfacilidad lala bicapabicapa dede fosfolípidosfosfolípidos.. PorPor otrootro ladolado elelaguaagua nono pasapasa concon facilidadfacilidad..aguaagua nono pasapasa concon facilidadfacilidad..

–– TamañoTamaño:: MuchasMuchas moléculasmoléculas dede grangran tamañotamaño (glucosa,(glucosa,proteínas,proteínas, aminoácidos,aminoácidos, ácidosácidos nucleicosnucleicos)) nono pasanpasan aatravéstravés dede lala bicapabicapa dede fosfolípidosfosfolípidos

–– CargaCarga:: MoléculasMoléculas cargadascargadas yy loslos ionesiones (k(k++,, MgMg++22,, CaCa++33,,ClCl--)) nono puedenpueden pasar,pasar, enen condicionescondiciones normales,normales, aatravéstravés dede lala membranamembrana..

�� ComposiciónComposición dede lípidoslípidos yy proteínasproteínas:: DiferenteDiferente enen laslas dosdos carascarasdede lala membranamembrana ⇒⇒ AsimétricaAsimétrica..

ASIMETRÍA ASIMETRÍA Y FLUIDEZ DE MEMBRANAY FLUIDEZ DE MEMBRANA

COMPOSICIÓN QUÍMICA COMPOSICIÓN QUÍMICA

COMPOSICIÓN COMPOSICIÓN MEMBRANAMEMBRANA

CELULARCELULAR

PROTEÍNASPROTEÍNAS LÍPIDOSLÍPIDOSHIDRATOS HIDRATOS

DE CARBONODE CARBONOPROTEÍNASPROTEÍNAS60%60%

IntegralesIntegralesPeriféricasPeriféricas

AnclajeAnclaje

LÍPIDOSLÍPIDOS40%40%

FosfolípidosFosfolípidosColesterolColesterol

DE CARBONODE CARBONO((GlicocálixGlicocálix))

GlicolípidosGlicolípidosGlicoproteínasGlicoproteínas

•• FosfolípidosFosfolípidos:: PrincipalesPrincipalescomponentescomponentes estructuralestructural dedetodastodas laslas membranasmembranas celularescelulares..

•• CabezaCabeza polarpolar hidrofílicahidrofílica::

LÍPIDOS DE MEMBRANALÍPIDOS DE MEMBRANACabeza

•• CabezaCabeza polarpolar hidrofílicahidrofílica::(glicerol(glicerol ++ fosfatofosfato ++ colina,colina, ooserinaserina,, etcetc.. dependedepende deldel tipo)tipo)

•• DosDos colascolas nono polarespolares:: (dos(dosácidosácidos grasos)grasos) queque sonsonhidrofóbicashidrofóbicas oo anfipáticasanfipáticas..

Símbolo

Colas

ESTRUCTURA DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS ESTRUCTURA DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS

(7 nm)

Tomado de: Mathews “Bioquímica”

Estructura de membranasESTRUCTURA DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS ESTRUCTURA DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS

ESTRUCTURA DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS ESTRUCTURA DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS

BIO

LÓG

ICA

S

BIO

LÓG

ICA

S

ES

TR

UC

TU

RA

DE

LA

S M

EM

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S

MEMBRANAS BIOLÓGICAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS COMPOSICIÓN DE ÁCIDOS GRASOS DE LAS COMPOSICIÓN DE ÁCIDOS GRASOS DE LAS

MEMBRANAS BIOLÓGICAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS

MEMBRANAS BIOLÓGICAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS COMPOSICION DE ACIDOS GRASOS DE LAS COMPOSICION DE ACIDOS GRASOS DE LAS

MEMBRANAS BIOLÓGICAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS

FOSFOLIPIDOS DE LAS MEMBRANAS CELULARES FOSFOLIPIDOS DE LAS MEMBRANAS CELULARES

FosfatidilserinaFosfatidiletanolamina

FO

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PID

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LULA

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LULA

RE

S

FOSFOLIPIDOS DE LAS MEMBRANAS CELULARES FOSFOLIPIDOS DE LAS MEMBRANAS CELULARES

ESFINGOLÍPIDOSESFINGOLÍPIDOS

LÍPIDOS DE LAS MEMBRANASLÍPIDOS DE LAS MEMBRANAS

cerebrósido

Tomado de: Mathews “Bioquímica”

gangliósido

LÍPIDOS DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICASLÍPIDOS DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS

Colesterol

El Ch se alinea con los PL de la El Ch se alinea con los PL de la bicapabicapa lipídicalipídica

Formación de un puente de H entreFormación de un puente de H entreel grupo carbonilo del PL y el grupo hidroxilo del Chel grupo carbonilo del PL y el grupo hidroxilo del Ch

LÍPIDOS DE MEMBRANALÍPIDOS DE MEMBRANA

•• EsteroidesEsteroides comocomo elel ColesterolColesterol (célula(célula animal)animal) yy loslos FitoesterolesFitoesteroles(célula(célula vegetal)vegetal) cumplencumplen unun papelpapel importanteimportante regulandoregulando lalaresistenciaresistencia yy lala fluidezfluidez dede laslas membranasmembranas..

Líquido intersticial

–– EnEn agua,agua, loslos lípidoslípidos formanforman espontáneamenteespontáneamente unauna bicapabicapa ooláminalámina dobledoble muymuy estableestable

–– LasLas cabezascabezas hidrofílicashidrofílicas sese ubicanubican haciahacia afueraafuera yy sussuscolascolas hidrofóbicashidrofóbicas sese ubicanubican haciahacia adentroadentro dede lala célulacélula..

ORGANIZACIÓN DE LÍPIDOS DE MEMBRANAORGANIZACIÓN DE LÍPIDOS DE MEMBRANA

Cabezashidrofílicas

Colas hidrofóbicas

Líquido intersticial Exterior de la Célula

CitoplasmaInterior de la Célula

OR

GA

NIZ

AC

IÓN

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Langmuir's monolayers (1920)Langmuir showed that if phospholipids are dissolved in benzene

they could be dispersed as a monolayer on the surface of water in a Langmuir trough.

OR

GA

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E LÍPID

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RA

NA

•• DeDe rotaciónrotación:: GiroGiro enen tornotorno aa susu ejeeje..

•• DeDe difusióndifusión laterallateral:: LasLas moléculasmoléculas sese difundendifunden dedemaneramanera laterallateral dentrodentro dede lala mismamisma capacapa.. EsEs elelmovimientomovimiento másmás frecuentefrecuente..

•• FlipFlip--flopflop:: MovimientoMovimiento dede lala moléculamolécula lipídicalipídica dede unauna

MOVIMIENTO DE LOS LÍPIDOS DE MOVIMIENTO DE LOS LÍPIDOS DE MEMBRANAMEMBRANA

•• FlipFlip--flopflop:: MovimientoMovimiento dede lala moléculamolécula lipídicalipídica dede unaunamonocapamonocapa aa lala otraotra.. EsEs elel movimientomovimiento menosmenosfrecuente,frecuente, porpor serser energéticamenteenergéticamente másmás desfavorabledesfavorable..

•• DeDe flexiónflexión:: sonson loslos movimientosmovimientos producidosproducidos porpor laslascolascolas hidrófobashidrófobas dede loslos fosfolípidosfosfolípidos..

Movimiento en las membranas sintéticas

Movilidad de los fosfolípidos

MOVILIDAD DE LOS LÍPIDOS EN LAS MEMBRANAS MOVILIDAD DE LOS LÍPIDOS EN LAS MEMBRANAS BIOLÓGICASBIOLÓGICAS

MOVILIDAD DE LOS LÍPIDOS EN LAS MEMBRANAS MOVILIDAD DE LOS LÍPIDOS EN LAS MEMBRANAS BIOLÓGICASBIOLÓGICAS

TEORÍA DEL MOSAICO FLUIDOTEORÍA DEL MOSAICO FLUIDO

•• MovimientoMovimiento dede loslos fosfolípidosfosfolípidos::

•• FlipFlip -- FlopFlop:: PuedenPueden saltarsaltar dede unaunamonocapamonocapa aa lala otraotra;; sese produceproduce pocopocorequiererequiere ↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑ energíaenergía..

•• DifusiónDifusión laterallateral:: CambianCambian dede lugarlugarconcon fosfolípidosfosfolípidos vecinos,vecinos, dentrodentro dede lalaconcon fosfolípidosfosfolípidos vecinos,vecinos, dentrodentro dede lalamismamisma monocapamonocapa unasunas 107107 vecesveces porporsegundosegundo..

•• RotaciónRotación:: GiranGiran sobresobre susu ejeejelongitudinallongitudinal concon rapidezrapidez..

•• FlexiónFlexión:: SeparaciónSeparación yy aproximaciónaproximacióndede loslos extremosextremos dede laslas colas,colas, porporflexiónflexión dede laslas cadenascadenas carbonadascarbonadas dedeloslos ácidosácidos grasosgrasos..

FLUIDEZ DE LA MEMBRANA FLUIDEZ DE LA MEMBRANA

DependeDepende dede factoresfactores comocomo ::•• TemperaturaTemperatura:: TemperaturaTemperatura ↑↑ ⇒⇒ FluidezFluidez ↑↑↑↑↑↑..

•• NaturalezaNaturaleza dede LípidosLípidos:: PresenciaPresencia dede lípidoslípidosinsaturadosinsaturados yy dede cadenacadena cortacorta ↑↑ ⇒⇒ FluidezFluidez ↑↑↑↑↑↑..insaturadosinsaturados yy dede cadenacadena cortacorta ↑↑ ⇒⇒ FluidezFluidez ↑↑↑↑↑↑..

•• PresenciaPresencia dede colesterolcolesterol:: EndureceEndurece laslasmembranasmembranas ⇒⇒ ColesterolColesterol ↑↑ ⇒⇒ FluidezFluidez yyPPermeabilidadermeabilidad ↓↓↓↓↓↓..

MOVILIDAD DE MOLÉCULAS EN LAS MEMBRANAS MOVILIDAD DE MOLÉCULAS EN LAS MEMBRANAS BIOLÓGICASBIOLÓGICAS

��Son el componente mas numerosoSon el componente mas numeroso��Desempeñan funciones especificas Desempeñan funciones especificas ��Tiene movilidad en la Tiene movilidad en la bicapabicapa��Se Se clasifican en: clasifican en:

PROTEÍNAS DE MEMBRANAPROTEÍNAS DE MEMBRANA

��Se Se clasifican en: clasifican en:

–– ProteínasProteínas IntegralesIntegrales oo TransmembranalesTransmembranales..–– ProteínasProteínas PeriféricasPeriféricas

PROTEÍNAS PROTEÍNAS INTEGRALESINTEGRALES O O TRANSMEMBRANA:TRANSMEMBRANA:

•• PenetranPenetran completamentecompletamente lala bicapabicapa fosfolipídicafosfolipídica yy tienentienenregionesregiones hidrofóbicashidrofóbicas..

PROTEÍNAS PROTEÍNAS PERIFÉRICAS:PERIFÉRICAS:

•• NoNo atraviesanatraviesan todatoda lala bicapabicapa fosfolipídicafosfolipídica yy carecencarecen dederegionesregiones hidrofóbicashidrofóbicas..

PROTEÍNAS DE MEMBRANAPROTEÍNAS DE MEMBRANA

regionesregiones hidrofóbicashidrofóbicas..

•• PresentanPresentan regionesregiones polarespolares oo cargadascargadas..

•• EstánEstán asociadasasociadas aa proteínasproteínas integralesintegrales yy aa lípidoslípidos..

Proteínas de membrana: permiten el movimiento de Proteínas de membrana: permiten el movimiento de materiales a través de la membrana y la recepción de materiales a través de la membrana y la recepción de

señales químicas desde el ambiente externo de la célula.señales químicas desde el ambiente externo de la célula.

PROTEÍNAS DE MEMBRANAPROTEÍNAS DE MEMBRANA

PR

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PR

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ASOCIACIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA CON LA ASOCIACIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA CON LA BICAPA LIPÍDICABICAPA LIPÍDICA

A) TRANSMEMBRANA B) UNIDAS A LÍPIDO C) UNIDAS A PROTEÍNA

bicapalipídica

ESPACIOEXTRACELULAR

CITOSOL

Tomado de: Alberts “Introducción a la biología celular”

CITOSOL

atraviesan la membrana lipídicaregiones hidrofóbicas : interior de la membrana en contacto con las colas hidrofóbicas de los lípidos

regiones hidrofílicas : expuestas al medio acuoso de ambos lados de la membrana

localizadas en el exterior de la bicapaunidas a la bicapa con una o más uniones covalentes con grupos de lípidos

unidas indirectamente a la bicapamediante interacciones con otras proteínas de membrana

ProteínasProteínas integralesintegrales de membranade membranaProteínas Proteínas periféricasperiféricas de membranade membrana

Los enlaces Los enlaces peptídicospeptídicos de la de la cadena que cadena que atraviesa la atraviesa la bicapabicapa forman enlaces de forman enlaces de H entre H entre ellos; este ellos; este tipo de uniones se hace tipo de uniones se hace máximo si máximo si la cadena la cadena polipeptídicapolipeptídica forma una hélice forma una hélice αααααααα regular regular

PR

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TEG

RA

LES

PR

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RA

LES

Tomado de: Alberts “Introducción a la biología celular”

Formación de un poro Formación de un poro hidrofílicohidrofílico transmembranatransmembrana mediante mediante varias hélice a formadas por varias hélice a formadas por aaaa hidrofóbicoshidrofóbicos

e e hidrofílicoshidrofílicos

PR

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LES

TheThe twotwo mainmain structuralstructural motifsmotifs forformembranemembrane proteinsproteins..TheThe ββ--barrelbarrel ((leftleft)) isis aa closedclosed,,circularcircular ββ--sheetsheet composedcomposed ofofmembranemembrane spanningspanning ββ--strandsstrands ofof 88--1212 residuesresidues eacheach.. KnownKnown ββ --barrelsbarrelshavehave betweenbetween 88 andand 2222 strandsstrands..

Estructuras de proteínas integrales de membrana

havehave betweenbetween 88 andand 2222 strandsstrands..ThisThis exampleexample isis thethe 88--strandedstrandedOmpAOmpA fromfrom EE..colicoli..TheThe αα--helicalhelical bundlebundle ((rightright)) isisexemplifiedexemplified byby thethe proteinproteinbacteriorhodopsinbacteriorhodopsin.. KnownKnown αα--helicalhelicalmembranemembrane proteinsproteins havehave fromfrom 11 totoaa fewfew dozendozen membranemembrane--spanningspanningheliceshelices.. IndividualIndividual heliceshelices arearetypicallytypically 1818--2626 residuesresidues longlong

FUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANAFUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA

•• TransporteTransporte•• PermitenPermiten yy regulanregulan elel pasopaso dede sustanciassustancias queque porpor susu tamañotamaño oo

porpor susu cargacarga nono atraviesanatraviesan porpor difusióndifusión lala membranamembrana plasmáticaplasmática..•• TransportadoresTransportadores pasivospasivos:: canalescanales iónicosiónicos•• ProteínasProteínas facilitadorasfacilitadoras..

FUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANAFUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA

•• ComunicaciónComunicación

•• CélulaCélula –– mediomedio extracelularextracelular::recibenreciben estímulosestímulos eléctricoseléctricos ooquímicosquímicos (ej(ej.. hormonas)hormonas)..

UNION Estrecha

Desmosomasquímicosquímicos (ej(ej.. hormonas)hormonas)..

•• CélulaCélula –– célulacélula:: recibenreciben yy envíanenvíanestímulosestímulos químicosquímicos yy eléctricoseléctricosentreentre laslas célulascélulas..

mas

Membrana plasmática adyacente

Matriz extracelular

UNIONComunicante

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.

FUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANAFUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA

Glicoproteínas ReceptorasGlicoproteínas Receptoras

FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS DE FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANAMEMBRANA

•• TransportadoresTransportadores

•• Fijación unión Fijación unión

•• Receptores Receptores (Comunicación)(Comunicación)

•• EnzimasEnzimas

PrenilaciónPrenilación(unión (unión tioétertioéter))

AcilaciónAcilación(unión amida o (unión amida o tioéstertioéster))

PROTEÍNAS UNIDAS A LÍPIDOPROTEÍNAS UNIDAS A LÍPIDO

Tomado de: Fuller “Molecular basis of medical cell biology”

GPI-protein

PROTEÍNAS UNIDAS INDIRECTAMENTE A LA BICAPA PROTEÍNAS UNIDAS INDIRECTAMENTE A LA BICAPA

Tomado de: Alberts “Introducción a la biología celular”

H de C: glicoproteínas y glicolípidosGLICOPROTEÍNAS DE LA BICAPA GLICOPROTEÍNAS DE LA BICAPA

GLICOSILACIÓN DE PROTEÍNASGLICOSILACIÓN DE PROTEÍNAS

AllAll NN--linkedlinked carbohydratescarbohydrates arearelinkedlinked throughthrough NN--AcetylglucosamineAcetylglucosamineandand thethe AAAA:: NN..

MostMost OO--linkedlinked carbohydratecarbohydratecovalentcovalent attachmentsattachments toto proteinsproteins involveinvolveaa linkagelinkage betweenbetween thethe monosaccharidemonosaccharide NN--AcetylgalactosamineAcetylgalactosamine andand SS oror TT..

Función glicoproteínas y glicolípidos

Dig

itoni

naD

igito

nina

(sin

car

ga)

(sin

car

ga)

TritonTriton XX--100 (sin carga)100 (sin carga)

DETERGENTESDETERGENTES

zwittwrionicozwittwrionico

SD

S

SD

S aniónicoaniónico

DETERGENTESDETERGENTES

DET

ERG

ENTE

SD

ETER

GEN

TES

DET

ERG

ENTE

SD

ETER

GEN

TES

MEMBRANAS EN SOLUCIÓNMEMBRANAS EN SOLUCIÓN

CARBOHIDRATOS DE MEMBRANA CARBOHIDRATOS DE MEMBRANA

• Se sitúan en la superficie externa de lamembrana

• Son oligosacáridos unidos a los lípidos(glucolípidos), o a las proteínas(glucoproteinas).(glucoproteinas).

• Contribuyen a la asimetría de lamembrana.

• Constituyen la cubierta celular oGlucocálixGlucocálix.. ⇒ Se le atribuyen funcionesfundamentales.

CARBOHIDRATOS DE MEMBRANA CARBOHIDRATOS DE MEMBRANA

FUNCIONES DEL GLUCOCALIXFUNCIONES DEL GLUCOCALIX

•• ProtegerProteger lala superficiesuperficie celularcelular contracontra lala interaccióninteracción dedeotrasotras proteínasproteínas extrañasextrañas oo lesioneslesiones físicasfísicas oo químicasquímicas..

•• PapelPapel enen elel reconocimientoreconocimiento celularcelular,, yy enen loslos procesosprocesosdede rechazosrechazos dede injertosinjertos yy trasplantestrasplantes..

•• ConfiereConfiere viscosidadviscosidad aa laslas superficiessuperficies celularescelulares,,•• ConfiereConfiere viscosidadviscosidad aa laslas superficiessuperficies celularescelulares,,permitiendopermitiendo elel deslizamientodeslizamiento dede célulascélulas enenmovimientomovimiento.. (Sanguíneas)(Sanguíneas)..

•• PresentaPresenta propiedadespropiedades inmunitariasinmunitarias,, porpor ejemploejemplo loslosglúcidosglúcidos deldel glucocálixglucocálix dede loslos glóbulosglóbulos rojosrojosrepresentanrepresentan loslos antígenosantígenos propiospropios dede loslos gruposgrupossanguíneossanguíneos deldel sistemasistema sanguíneosanguíneo ABOABO..

•• CarbohidratosCarbohidratos comocomo glucosaglucosa oo galactosagalactosa sese fijanfijan aa proteínasproteínas oo aafosfolípidosfosfolípidos,, porpor fuerafuera dede lala membranamembrana plasmática,plasmática, formandoformandoglucoproteínasglucoproteínas oo bienbien glucolípidosglucolípidos..

•• SonSon importantesimportantes parapara elel reconocimientoreconocimiento dede moléculasmoléculasespecíficasespecíficas..

•• AyudanAyudan aa mantenermantener unidasunidas laslas célulascélulas vecinasvecinas..

CARBOHIDRATOS DE MEMBRANACARBOHIDRATOS DE MEMBRANA

MECANISMOS DE TRANSPORTE DE MECANISMOS DE TRANSPORTE DE MEMBRANAMEMBRANAMEMBRANAMEMBRANA

•• MuchasMuchas sustanciassustanciaspuedenpueden atravesaratravesar sinsindificultaddificultad lala membranamembrana..

•• OtraOtra porpor susu cargacargaeléctrica,eléctrica, porpor susu tamaño,tamaño,porpor susu concentraciónconcentración ,, nono

MECANISMOS DE TRANSPORTE DE MEMBRANAMECANISMOS DE TRANSPORTE DE MEMBRANA

porpor susu concentraciónconcentración ,, nonolesles eses fácilfácil traspasartraspasar estaestabarrerabarrera..

•• LaLa membranamembrana esessemipermeablesemipermeable..

TIPOS DE TRANSPORTE TIPOS DE TRANSPORTE

PasivoPasivo

•• Aquel que se da a favor de gradiente de [C]. Aquel que se da a favor de gradiente de [C].

•• No requiere gasto energéticoNo requiere gasto energético

ActivoActivo

•• Aquel que se da en contra del gradiente de [C]. Aquel que se da en contra del gradiente de [C].

•• Requiere gasto de energía Requiere gasto de energía

TIPOS DE TRANSPORTE TIPOS DE TRANSPORTE

PasivoPasivo

1.1. Difusión simple Difusión simple

2.2. Difusión facilitadaDifusión facilitada

3.3. Diálisis Diálisis

4.4. Osmosis Osmosis 4.4. Osmosis Osmosis

ActivoActivo

5.5. Bombas ATPBombas ATP--asaasa

6.6. EndocitosisEndocitosis

7.7. ExocitosisExocitosis

TRANSPORTE PASIVOTRANSPORTE PASIVO

•• NoNo requiererequiere elel consumoconsumo dedeenergíaenergía (ATP)(ATP)..

•• ElEl movimientomovimiento ocurreocurre porpordiferenciasdiferencias enen lalaconcentraciónconcentración yy enen laslas cargascargaseléctricaseléctricas dede laslas sustanciassustancias enen

EQUILIBRIOMoléculas de colorante Membrana

eléctricaseléctricas dede laslas sustanciassustancias enenambosambos ladoslados dede lala membranamembrana..

•• TenemosTenemos loslos siguientessiguientesmecanismosmecanismos::–– DifusiónDifusión simplesimple–– ÓsmosisÓsmosis–– DifusiónDifusión facilitadafacilitada

EQUILIBRIO

DIFUSIÓN SIMPLEDIFUSIÓN SIMPLE

•• ElEl movimientomovimiento dede moléculasmoléculas sese dadaaa travéstravés dede lala membranamembrana dedefosfolípidosfosfolípidos,, dede unun gradientegradiente dedealtaalta concentraciónconcentración aa bajabajaconcentraciónconcentración..

•• CuandoCuando mayormayor eses elel gradientegradiente dedeconcentración,concentración, másmás rápidarápida eses lala

Exterior de la Célula

O2O2 O2

Mayor concentración Menor

concentración

concentración,concentración, másmás rápidarápida eses lalavelocidadvelocidad dede difusióndifusión..

•• SiSi nono intervienenintervienen otrosotros procesos,procesos,lala difusióndifusión continuarácontinuará hastahastaeliminareliminar elel gradientegradiente dedeconcentraciónconcentración..

•• MoléculasMoléculas solublessolubles enen lípidoslípidoscomocomo etanol,etanol, yy moléculasmoléculaspequeñaspequeñas comocomo HH22O,O, COCO22 yy OO22..

Citoplasma

CO2 CO2CO2

Mayor concentración

Menor concentración

Difucion simple

• Algunas moléculas por su tamaño o carga no difundenlibremente 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 ycon carga tales como KK++,, NaNa++,, ClCl--.

DIFUSIÓN FACILITADADIFUSIÓN FACILITADA

con carga tales como KK ,, NaNa ,, ClCl .

TIPOS DE TRANSPORTES FACILITADOS TIPOS DE TRANSPORTES FACILITADOS

TRANSPORTETRANSPORTE

TIPOS DE CANALES IÓNICOS TIPOS DE CANALES IÓNICOS

CANALESIÓNICOS

REGULADOSDE ESCAPE

O REZUMAMIENTO

VOLTAJE LIGANDO MECÁNICO

OSMOSISOSMOSIS

• En la osmosis, elagua viaja desde unárea de ↓↓[c] desoluto a un área de

Soluciónhipotónica

Molécula de soluto

Solución hipotónica

Solución hipertónica

Membrana selectivapermeable

Solución hipertónica

Moléculas de aguasoluto a un área de↑↑ [c] del soluto

Membranaselectivapermeable

FLUJO DE AGUA

Moléc de soluto con moléculas de agua

Moléculas de agua

• 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

SOLUCIONISOTONICA

SOLUCIONHIPOTONICA

SOLUCIONHIPERTONICA

CELULA

(1) Normal

(4) Flacida

(2) Lisada

(5) Turgente

(3) Plasmolizada

(6) Plasmolizada

CELULAANIMAL

CELULAVEGETAL

• 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

Proteína de transporte

1

FLUID0EXTRACELULAR

Primersoluto

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

TRA

NSP

OR

TE A

CTI

VO

TRA

NSP

OR

TE A

CTI

VO

4 Segundo soluto se une a la proteína

Segundosoluto

5 El fosfato se separa de la proteína 6 La proteína libera el

segundo soluto

TRA

NSP

OR

TE A

CTI

VO

TRA

NSP

OR

TE A

CTI

VO

BOMBA DE Na y KBOMBA DE Na y K

•• ProteínaProteína presentepresente enen todastodas laslas membranasmembranasplasmáticasplasmáticas dede célulascélulas animalesanimales:: EliminarEliminar NaNa dede lalacélulacélula ee introducirintroducir KK enen elel citoplasmacitoplasma..

Funciones de la Bomba de Na y KFunciones de la Bomba de Na y K

•• MantenimientoMantenimiento dede lala osmolaridadosmolaridad yy deldelvolumenvolumen celularcelular..

•• MantieneMantiene unun potencialpotencial eléctricoeléctrico dede membranamembrana..

•• FavoreceFavorece lala trasmisióntrasmisión dede impulsosimpulsos nerviososnerviosos..•• FavoreceFavorece lala trasmisióntrasmisión dede impulsosimpulsos nerviososnerviosos..

•• MantenimientoMantenimiento dede loslos gradientesgradientes dede sodiosodio yypotasiopotasio..

TRANSPORTESA TRAVÉS DEMEMBRANA

TRANSPORTEPASIVO

A favor gradienteNo requiere energía

TRANSPORTEACTIVO

En contra gradienteSi requiere energía

Osmosis Difusión Diálisis

Simple Facilitada

TRANSPORTE MEDIADO TRANSPORTE MEDIADO POR VESÍCULASPOR VESÍCULAS

ExocitosisExocitosis y y EndocitosisEndocitosisExocitosisExocitosis y y EndocitosisEndocitosis

•• Requieren energía (ATP) para llevarse a cabo.Requieren energía (ATP) para llevarse a cabo.

•• Algunas sustancias más grandes como Algunas sustancias más grandes como polisacáridos, proteínas y otras células cruzan las polisacáridos, proteínas y otras células cruzan las membranas plasmáticas mediante varios tipos de membranas plasmáticas mediante varios tipos de transporte grueso:transporte grueso:

EXOCITOSIS Y ENDOCITOSISEXOCITOSIS Y ENDOCITOSIS

transporte grueso:transporte grueso:

•• ExocitosisExocitosis

•• EndocitosisEndocitosis::–– FagocitosisFagocitosis

–– PinocitosisPinocitosis

–– EndocitosisEndocitosis mediada por receptoresmediada por receptores

EXOCITOSISEXOCITOSIS

•• Una vesícula membranosa se desplaza hasta la Una vesícula membranosa se desplaza hasta la membrana, se fusiona con la membrana y el contenido se membrana, se fusiona con la membrana y el contenido se vacía fuera de la célula.vacía fuera de la célula.

Fluido celular externo

Citoplasma

EXOCITOSIS

• Organismos unicelulares por ejemplo desechan sus residuos metabólicos mediante la formación de vesículas que expulsan al vesículas que expulsan al exterior

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

ENDOCITOSISENDOCITOSIS

• Mediante la formación de vesículas o vacuolas apartir de la membrana plasmática la célulaincorpora macromoléculas u otras partículas.

• Tipos: Fagocitosis, Pinocitosis y Endocitosis mediada por receptores.

Líquido intersticial

Citoplasma

Líquido intersticial

Vesícula

Membrana Plasmática

TIPOS DE ENDOCITOSIS: FAGOCITOSISTIPOS DE ENDOCITOSIS: FAGOCITOSIS

•• LaLa membranamembrana plasmáticaplasmáticaformaforma prolongacionesprolongacionescelularescelulares queque envuelvenenvuelven lalapartículapartícula sólida,sólida, englobándolaenglobándolaenen unauna vacuolavacuola..

Pseudópodo

FAGOCITOSIS

enen unauna vacuolavacuola..

•• Luego,Luego, unouno oo variosvarios lisosomaslisosomassese fusionanfusionan concon lala vacuolavacuola yyvacíanvacían sussus enzimasenzimas hidrolíticashidrolíticasenen elel interiorinterior dede lala vacuolavacuola..

Alimento a ser ingerido

TiposTipos de de EndocitosisEndocitosis: : PinocitosisPinocitosis

• La membrana celular se invagina, formando una vesícula alrededor del líquido del medio

Membrana celularPINOCITOSIS

líquido del medio externo que será incorporado a la célula.

• Luego se libera en el citoplasma.

TiposTipos de de EndocitosisEndocitosis: : 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

RESUMENRESUMEN

LA MEMBRANA PLASMÁTICA LA MEMBRANA PLASMÁTICA

ESTRUCTURA FUNCIÓN

LA MEMBRANA PLASMÁTICA

LípidosProteínas

Integrales Periféricas

Glucoproteínas Glucolípidos Estructural Conexiones celulares

Señalizacióncelular

Glucocalix

Pequeñasmoléculas

Uniones ocluyentesDesmosomas

Uniones de hendidura

Fosfolípidos Colesterol

Macromoléculas

ACTIVOPASIVO

ENDOCITOSISEXOCITOSIS

Transporte