Permeabilidad de la membrana plasmatica

1. UNIVERSIDAD AUTONOMA DE
BAJA CALIFORNIA
Facultad de Medicina y Psicología
Transporte de membrana
Principios del transporte de membrana & Proteínas transportadoras y sus funciones
Grupo 313
Barrera ● Holguín
BIOLOGÍA GELULAR

2. ¿Cómo esta conformada la membrana
plasmática?
Principalmente es una bicapa continua de moléculas lipídicas
entremezcladas con proteínas

3. Funciones de la membrana
FUNCIONES DE LA MEMBRANA SEGÚN KARP
1. División en compartimentos
2. Sitios para las actividades bioquímicas
3. Provisión de una barrera con permeabilidad selectiva
4. Transporte de solutos
5. Respuesta a señales externas
6. Interacción celular
7. Transducción de energía

4. Principios del
transporte de
membrana 

5. Ambos son selectivos 
=

6. Concentración de iones
en el interior y el exterior
La diferencia de concentraciones en el interior y
el exterior de la célula es fundamental para la
ejecución de sus funciones.
Los iones inorgánicos son los mas abundantes,
por ejemplo: Na+, K+, Ca2+, Cl- y H+
Para que la célula no se destruya por las
fuerzas eléctricas debe ser eléctricamente
neutra.
Abundantes
Sodio
• [ ] Intracelular = 5-15 mM
• [ ] Extracelular = 145 mM
Potasio
• [ ] Intracelular = 140 nM
• [ ] Extracelular = 5 nM
Na+ K+
Interior K+ Exterior Na+

7. Medios externos de la célula

8. Bicapas lipídicas…
¿impermeables?
Son una barrera para el paso de la mayoría de las moléculas hidrófilas, incluidos los
iones. Sin embargo si transcurre un tiempo suficiente, prácticamente cualquier
molécula se difundirá a través de una bicapa lipídica. Mientras menor sea su tamaño
y cuanto mas hidrófoba sea mayor será la velocidad de difusión.

9. Menor tamaño
+
Menor polaridad y
menor carga =
MAYOR
VELOCIDAD
Velocidad de las moléculas
según sus características

10. REPASO 
1. Las células son selectivas
2. La concentración del medio interno y el
medio externo de la célula es diferente
3. La bicapa lipídica impide el paso de: iones,
moléculas hidrófobas y moléculas
grandes*Tardan mas tiempo
4. Por lo tanto: Menor tamaño + Menor
polaridad + menor carga = Mayor velocidad

11. Proteínas de transporte de
membrana
Cada proteína determina una vía de paso particular a través de la
membrana para una clase determinada de molécula. La mayoría de
estas vías son muy selectivas y solo permiten el paso de ciertos
miembros de una clase de molécula.
Existen 2 clases principales
Proteínas de
transporte
P.
Transportadoras
P. De canal
Se diferencian en su forma de
discriminar

12. Proteínas de canal
Discriminan
principalmente
Si el canal esta abierto, toda molécula lo
suficientemente pequeña que posea la carga
adecuada podrá pasar .
- Por carga eléctrica
- Por tamaño

13. Proteínas
transportadoras
Discriminan
Solo permite el paso de solutos que
encajen en su sitio de unión.
Sumamente selectivas: Transfiere a las moléculas de
a una por vez mediante cambios en si propia
conformación

14. REPASO 2 
1. Dentro de las proteínas de la membrana
están las de transporte que se clasifican en 2:
De canal: discriminan por tamaño y carga
eléctrica
Transportadoras: discriminan por conformación
(forma)

15. Existen 2 categorías de transporte
Pasivo Activo
No requiere
de energía
Requiere de
energía

16. Transporte pasivo Se divide en:
Intercambio simple de moléculas a través
de la membrana plasmática.
La célula no gasta energía debido a que
las moléculas van de un lugar de alta
concentración a un lugar de menor
concentración
Mayor concentración Menor concentración
T. Pasivo
Osmosis
Difusión
simple
Difusión
facilitada

17. TRANSPORTE PASIVO. Ósmosis
El agua se mueve con
facilidad de una región con
menor concentración de
solutos a una región con
mayor concentración de
solutos mediante Ósmosis.
Canales de aguas =
acuaporinas

18. TRANSPORTE PASIVO. Difusión simple
La membrana
permite el paso del
agua y las moléculas
no polares mediante
la Difusión simple.

19. TRANSPORTE PASIVO. Difusión facilitada
Cuando una molécula es
demasiado grande o
demasiado hidrófoba para
atravesar la membrana, recurre
a las proteínas y se llama
Difusión facilitada.

20. Por ejemplo: la glucosa
Proteína transportadora
de glucosa
(células hepáticas)
Cadena proteica
(atraviesa 12 veces)
Aporta mínimo 2
conformaciones
(sitios de unión hacia afuera // hacia
adentro)
Después de comer Cuando tienes hambre
Bidireccional pero
selectiva

21. La dirección de este
transporte solo dependerá de
la concentración relativa de
ambos lados de la
membrana.
Es sumamente selectivo
(D-glucosa =/= L-glucosa).
La proteína transportadora
de la glucosa es la GLUT2

22. Además del gradiente de concentración, ¿Qué
impulsa al transporte pasivo?
Potencial de membrana
Exterior de la célula + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
Solutos
de carga
+
Solutos
de carga
-
Interior de la célula- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Por lo tanto, lo que impulsa el transporte pasivo de una sustancia atreves
de la membrana es: Fuerza generada por el gradiente de concentración + fuerza
generada por el voltaje de membrana = Gradiente electroquímico

23. REPASO 3 
Existen 2 tipos de transporte
Pasivo Activo
1.No requiere energía
2.Impulsado por el
gradiente electroquímico
3.Se clasifica en:
-Osmosis
-Difusión simple
-Difusión facilitada

24. Mecanismo que permite a las células
transportar sustancias disueltas desde una
región de concentración menor a otra de
concentración mayor.
Para esto, la célula requiere de energía.
Menor concentración Mayor concentración
Existen 3 mecanismos
Transporte activo principales
T. Activo
Transportadores
acoplados
Bombas impulsadas
por ATP
Bombas impulsadas
por la luz

25. TRANSPORTE ACTIVO. Mecanismo de
transportador acoplado
Transporta dos o más
moléculas, una de las cuales se
mueve a favor de gradiente o
de potencial electroquímico y la
otra u otras en contra. La que se
mueve a favor de gradiente o
de potencial electroquímico
suministra la energía para
transportar la otra u otras en
contra del mismo.
T. Cuesta arriba + T. cuesta abajo

26. TRANSPORTE ACTIVO. Bombas impulsadas
por luz
Se da principalmente en
bacterias y acopla el transporte
a la llegada de energía
lumínica. Salida activa de H+
hacia el exterior de la célula

27. TRANSPORTE ACTIVO. Bombas impulsadas
por ATP
Usan la energía de la hidrolisis
del ATP para mover iones o
moléculas pequeñas en contra
de un gradiente de
concentración o potencial
eléctrico

28. Bomba Na+ K+
Cada ciclo toma 10 milisegundos.
Se evita la hidrolisis inútil del ATP

29. BOMBA NA+- K+
¿Por qué ATPasa?
A la bomba de sodio la podemos encontrar
como bomba Na+ K+ ATPasa porque al
hidrolizar al ATP actúa también como una
enzima Bomba intercambio sodio-potasio
Transporte activo de la membrana celular 11/7/2012. Jimena Fernanda | Consultado el 13 de Septiembre del 2014 en:
http://campus.ort.edu.ar/articulo/221149/transporte-a-trav-s-de-la-membrana-celular
Enlace directo: http://www.mhhe.com/sem/Spanish_Animations/sp_sodium_potassium.swf

30. Sodio
Na+
Exterior de la célula + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
Interior de la célula- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Sodio
Na [ ]
Potasio
[ ]
Potasio
K+
Gradiente electroquímico

31. BOMBA Calcio
Esta se encarga de mantener la
concentración de calcio2+ en un nivel bajo.
Se encuentra en el retículo endosplasmático.
Intercambia dos iones de Ca++por 3 de Na

32. REPASO 4 
Existen 2 tipos de transporte
Pasivo Activo
1.No requiere energía
2.Impulsado por el
gradiente electroquímico
3.Se clasifica en:
-Osmosis
-Difusión simple
-Difusión facilitada
1.Requiere energía
2.Utiliza 3 mecanismos:
-Bombas impulsadas por luz
-Transportadores acoplados
-Bombas impulsadas por
ATP

33. Gracias por su atención 
UABC
Facultad de Medicina y Psicología | 15/09/2014
GRUPO:
313
Paginas sugeridas:
Transporte activo de la membrana celular
11/7/2012. Jimena Fernanda
http://campus.ort.edu.ar/articulo/221149/
transporte-a-trav-s-de-la-membrana-celular
In Da Club - Membranes & Transport: Crash
Course Biology #5 27/02/2012 CrashCourse
https://www.youtube.com/watch?v=dPKvH
rD1eS4

34. Fuentes electrónicas y bibliografías
Biología Molecular y Celular conceptos y experimentos (s.f).Gerald Karp. Mexico D.F. Editorial Mc Grawhill
Quinta edición
Transporte activo de la membrana celular 11/7/2012. Jimena Fernanda | Consultado el 13 de Septiembre del
2014 en:
http://campus.ort.edu.ar/articulo/221149/transporte-a-trav-s-de-la-membrana-celular
Transporte membrana 12/5/ 2012 Daniela Mera Franco | Consultado el 14 de Septiembre del 2014 en:
http://es.slideshare.net/DanielaMeraFranco/transporte-membrana
Propiedades de la membrana plasmática 2009. Comunidades de divulgación científico técnica | Consultado el
14 de Septiembre del 2014 en:
http://www.elergonomista.com/biologia/cit12ma01.html
La energía y la vida: Bioenergética. 2012 México. Peña, Antonio y Georges Dreyfus Cortés | Consultado el 14 de
Septiembre del 2014 .
In Da Club - Membranes & Transport: Crash Course Biology #5 27/02/2012 CrashCourse | Consultado el 13 de
Septiembre del 2014 en:
https://www.youtube.com/watch?v=dPKvHrD1eS4

35. ¿Preguntas?
• Composición de la membrana
plasmática
• Funciones de la membrana
• Iones
• Por que la bicapa lipídica es
impermeable a los iones
• Moléculas polares y no polares
• Gradientes de concentración
• Mecanismo transportador
acoplado
• Bombas impulsadas por luz

36. Composición de la membrana
plasmática
Es una estructura laminada formada por fosfolípidos,
glicolípidos y proteínas que rodea, limita, da forma y
contribuye a mantener el equilibrio entre el interior
(medio intracelular) y el exterior (medio extracelular) de
las células. Regula la entrada y salida de muchas
sustancias entre el citoplasma y el medio extracelular. Es
similar a las membranas que delimitan los orgánulos de
células eucariotas.
Está compuesta por dos láminas que sirven de
"contenedor" para el citosol y los distintos
compartimentos internos de la célula, así como también
otorga protección mecánica. Está formada
principalmente por fosfolípidos (fosfatidiletanolamina y
fosfatidilcolina), colesterol, glúcidos y proteínas
(integrales y periféricas).
http://es.wikipedia.org/wiki/Membrana_plasm%C3%A1tica#mediaviewer/File:Detalle_de_
la_membrana_celular.svg

37. Funciones de la membrana
1. Encierra el contenido del interior de la célula y no lo mezcla con el del exterior
(lo mismo sucede con las membranas que envuelven al núcleo y a la mitocondria
2. Siempre que haya reactivos en solución sus posiciones relativas no pueden
estabilizarse y sus interacciones dependen de las colisiones aleatorias. A causa
de su construcción, las membranas proporcionan a la célula un marco extenso
dentro del cual pueden ordenarse componentes para que la interacción sea
efectiva.
3. Evitan el intercambio irrestricto de moleculas de un lado al otro y al mismo
tiempo suministran medios de comunicación entre los compartimentos que
separan.
4. Contiene la maquinaria para el transporte fisico de sustancias de un lado al otro
de la membrana.
5. Tienen receptores que se combinan con ligandos (moleculas especificaS) que
incluyen una estructura complementaria. Diferente tipor de celulas = diferentes
tipos de receptores de membrana. La interaccion de un receptor de la
membrana con un ligando externo puede hacer que la membrana genere una
señal que estimila o inhibe las actividades internas.
Biologia Molecular y Celular. Karp

38. Funciones de la membrana
6. Media las interacciones entre una célula y sus vecinas. Permite que las células se
reconozcan y envíen señales entre si, que se adhieren cuando sea apropiado y que
intercambien materiales e información.
7. Forman parte de los procesos mediante los cuales un tipo de energía se
transforma en otro tipo. (Fotosíntesis, Glúcidos y lípidos a ATP)
Biología Molecular y Celular. Karp

39. Iones
Son átomos o grupos de átomos que tienen una
carga eléctrica. Los iones con una carga positiva
se denominan cationes y los que tienen carga
negativa se denomina aniones.
El cuerpo contiene iones en forma de muchas
sustancias normales. Los ejemplos comunes
incluyen sodio, potasio, calcio, cloruro y
bicarbonato
http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/article/002385.htm

40. Porque la bicapa es impermeable a
los iones
La carga de las moléculas y la fuerte atracción
eléctrica que ejercen cobre las moléculas de
agua impiden que estos elementos ingresen en
la fase hidrocarbonada de la bicapa.

41. Moléculas polares y no polares
Las moléculas polares y no polares son tipos de
uniones covalentes en las que dos o más átomos
comparten electrones hasta tener ambos ocho en
su último orbital. Las polares se dan entre
elementos con distinta electronegatividad o
capacidad de atraer electrones, como ocurre por
ejemplo en el caso del H2O (agua). Las no polares
se dan entre átomos del mismo elemento, ya que
tienen igual electronegatividad. Un ejemplo de ellas
es el O2 (oxígeno).
http://www.aula365.com/post/moleculas-polares-no-polares/

42. Gradientes de concentración
Un gradiente de concentración es la diferencia
entre la concentración de una substancia dentro
y fuera de la célula, y la energía potencial que
ello supone.
Por ejemplo, si tienes en el interior de la célula
una concentración de x dentro de la célula y de
4x en el exterior, y puedes de alguna forma
'liberar' el paso a través de la membrana, las
concentraciones tenderán a equilibrarse hasta
tener 2x en el interior y 2x en el exterior.
https://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080402134936AAbHqyj

43. Mecanismo de transportador
acoplado
Transporta dos o más moléculas, una de las cuales
se mueve a favor de
gradiente o de potencial electroquímico y la otra u
otras en contra. La que se
mueve a favor de gradiente o de potencial
electroquímico suministra la
energía para transportar la otra u otras en contra
del mismo. Las moléculas
se pueden transportar en la misma dirección o en
dirección contraria.

44. Bombas impulsadas por luz
La bacteriorrodopsina es quizá una de las
macromoléculas de proteína mas interesantes
que se conocen y una de las mas estudiadas, se
encuentra en una bacteria que habita en aguas
salinas y sobrevive en condiciones muy
especiales. Estas bacterias, llamadas
Halobacteriom halobium llamaron la atención
de los investigadores por su capacidad para
inducir la putrefacción de carne de pescado
previamente saturada con sal.

45. Bombas impulsadas por luz
Al incidir la luz en la membrana purpura de esta bacteria, la
molécula de vitamina A, o retinal, sufre un cambio reversible en
su estructura, que provoca la salida de un protón (H+). Esta
simple diferencia de concentración de protones provoca presión
con el exterior que puede utilizarse para efectuar un trabajo. Al
acumularse los protones bombeados al exterior, se crea una
diferencia de cargas y de concentración de protones que tienden
de manera natural a reentrar a la bacteria para alcanzar el
equilibrio.
https://La energía y la vida: Bioenergética. 2012 México. Peña, Antonio y Georges Dreyfus
Cortés | Consultado el 14 de Septiembre del 2014 .