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Estructura y función de la membrana plasmática

Biología celular

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Estructura y función de la membrana plasmática

  1. 1. BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR: Estructura y Función de la membrana plasmática Paola Gurrola Rosario Longoria
  2. 2. Introducción: Características de la membrana plasmática  5-10 nm de espesor  5000 membranas =  1950  J. D. Robertson (Duke University)  3 capas  Interna  Externa  Intermedia
  3. 3. Generalidades de sus funciones Compartimentalización Andamiaje para actividades bioquímicas Barrera de permeabilidad selectiva Transporte de solutos Respuesta a señales externas Interacción celular Transducción de energía
  4. 4. Estructura  1890  Ernst Overton  Universidad de Zürich  “Sustancia que entra del media a la célula primero debe disolverse en la capa limitante externa de la célula”
  5. 5. Estructura  1925  E. Gorter y F. Grendel  Extracción de lípido de los eritrocitos  “Bicapa lipídica”
  6. 6. Estructura  1935  Hugh Davson y James Daniell  “La membrana plasmática está compuesta por una bicapa lipídica recubierta en su superficie por una capa de proteínas globulares”
  7. 7. Estructura  1972  Jonathan Singer y Garth Nicolson  Universidad de California  Modelo de Mosaico Fluido  Dogma central de la biología de la membrana
  8. 8. Membrana Estructura dinámica en la que los componentes son móviles y capaces de reunirse para mantener varios tipos de interacciones transitorias o semipermeables.
  9. 9. Composición Química Lípidos de membrana Fosfoglicéridos Enfingolípidos Colesterol
  10. 10. Bicapa lipídica  Cada tipo de membrana tiene su propia composición lipídica, dependiendo de: El tipo de lípido Naturalez a de los grupos de cabeza Especies particulare s de las cadenas de ácido graso
  11. 11. Composición lipídica  Influye en :  Estado físico de la membrana  Actividad proteica  Aporte de precursores para los mensajeros químicos que regulan la función celular
  12. 12. Asimetría de los lípidos de la membrana  “Las enzimas que digieren lípidos no pueden penetrar en la membrana plasmática”  Bicapa fosfolipídica  2 capas individuales  Propiedades físicas y químicas distintas
  13. 13. Composición Asimetría de los lípidos de la membrana  Glucolípidos  Receptores de ligandos  Fosfatidiletanolamina PE  i) Curvatura de la membrana  Fosfatidilserina FS  i) Tiene carga negativa a pH fisiológico  Buen candidato para unirse a residuos de Lisina y Arginina (+)  Promueve apoptosis de células viejas
  14. 14. Composición Asimetría de los lípidos de la membrana  Colesterol CI  Anillos hidrófobos, planos y rígidos  Interfieren en los movimientos de las colas de ácidos grasos de los fosfolípidos  Fosfatidilinositol PI  i) Transferencia de estímulos de la membrana plasmática
  15. 15. Carbohidratos de la membrana  2-10% variación de peso de la membrana  Glucoproteínas  Glucolípidos  Oligosacáridos  Cortos  Hidrófilos y ramificados  <15 monosacáridos
  16. 16. Estructura y funciones de las proteínas de la membrana Según el tipo celular y organelo, una membrana puede contener cientos de proteínas diferentes: Integrales Periféricas Cruzan por completo la bicapa 20-30% de todas las Pts codificadas Ancladas al lípido Completamente duera de la bicapa (Citoplásmica o extracelular) Fuera de la bicapa Enlace covalente a una molécula de lípido
  17. 17. Modelo de Mosaico Fluido
  18. 18. Distribución de las proteínas integrales  Recopilación con fractura congelada  Identificación de dominios transmembrana  Análisis computacional  Estructura: 20 AA no polares que cruzan el centro de la bicapa lipídica en forma de hélice α
  19. 19. AA polares AA no polares Restos glucosilados Ser-Thr-Asp α hélice hidrófoba 20-25 AA hidrofóbicos
  20. 20. Funciones de la membrana plasmática Barrera de permeabilidad selectiva Membrana plasmática procariota Detecta nutrientes y toxinas de su entorno Captación de nutrientes y eliminación de los productos de desecho Procesos de transducción de energía (fotosíntesis y respiración) Proteínas receptoras Proteínas transportadoras Dependiendo de la especie
  21. 21. Función Proporciona forma, resistencia mecánica y protección Membrana plasmática eucariota Procesos de reconocimiento y adhesión celular (inmunidad) Barrera de permeabilidad Responde a estímulos externos Captación de nutrientes y eliminación de los productos de desecho Glucocáliz
  22. 22. Tipos de transporte de moléculas a través de las membranas Permeabilidad de las membranas celulares Paso de solutos Transporte activo y pasivo Paso de macromoléculas Exocitosis Endocitosis
  23. 23. Transporte pasivo y activo
  24. 24. Exocitosis  Las vesículas transportadoras destinadas a la superficie celular descargan su contenido fuera de la célula.   Fusión de la membrana de la vesícula con la membrana plasmática. Cuando se transfiere mucho contenido – se compensa con vesículas que operan en sentido contrario (vesículas de reciclaje)  Endocitosis
  25. 25. Endocitosis  Proceso en el que las moléculas receptoras de membrana plasmática se unen a moléculas específicas o complejos moleculares (ligandos) para incorporar el material a la célula. Según el tamaño y las propiedades físicas del material a incorporar Fagocitosis Sólidos Endocitosis Líquidos
  26. 26. Inespecífica Ingreso automático • Principalmente por macrófagos y leucocitos neutrófilos • Elimina parásitos pequeños, bacterias, partículas extrañas. Regulada: Receptores específicos
  27. 27. Bibliografía • Karp G. (2009). Biología Celular y Molecular. 5 edición. México: McGraw-Hill /Interamericana • Lodish, H. (2005) Biología Celular y Molecular, 5a edición, México: Médica Panamericana • Mckee, T., & Mckee, J. (2003). Bioquímica. La base molecular de la vida. 1ª edición, España: Mc Graw Hill Interamericana • Tórtora, G. (2013) Principios de Fisiología y Anatomía, 13ª edición. México: Médica Panamericana

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