la membrana celular y sus diferentes mecanismo

1. MEMBRANA CELULAR

2. MEMBRANA CELULAR, PLASMÁTICA O
PLASMALEMA
 La membrana celular es una barrera dinámica
que separa el orden interno de las funciones
celulares del desorden circundante, no solo
separa el material vivo sino que también regula
el movimiento de solutos, solventes y partículas
hacia y desde la célula.
 Posee un espesor aproximado de 100Aº

3. FUNCIONES DE LA MEMBRANA
CITOPLASMÁTICA
 Cubre y protege la célula y la separa de su
medio exterior, y puede participar en su
movimiento o secreción.
 Mantiene relaciones estructurales y
químicas con las células vecinas.
 Regula el paso de sustancias hacia el
interior y exterior de la célula.
 La membrana es capaz de recibir señales y
transmitirlas a la célula.

5. COMPOSICIÓN QUIMICA Y
ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA
 Están constituidas básicamente de proteínas, lípidos y
una pequeña cantidad de carbohidratos.
 En términos generales, la membrana contiene:
* 20-70% de su peso de proteínas
* 20-40% de su peso en lípidos
* menos del 10% de su peso en carbohidratos.
 Hidratos de carbono: glicoproteínas y glicolípidos
según se unan a proteínas o lípidos.

6. ESTRUCTURA DE LAS
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
ESTRUCTURA DE LAS
MEMBRANAS BIOLÓGICAS

7. ESTRUCTURA DE LAS
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
MICELASMICELAS
CABEZA
POLAR
CABEZA
POLAR
BICAPABICAPA LIPOSOMALIPOSOMA
COLA HIDRÓFOBACOLA HIDRÓFOBA

8. LÍPIDOS DE LA MEMBRANA
Fosfolípidos, Glucolípidos y Colesterol
* Fosfolípidos:
a- Glicerofosfolípidos:
Fosfatidilcolina
Fosfatidiletanolamina
Fosfatidilserina
Fosfatidilinositol
b. Esfigolípidos:
Esfingomielinas

9. ASIMETRIA DE LA MEMBRANA
CAPA EXTERNA: CAPA INTERNA:
FOSFATIDILCOLINA FOSFATIDILETANOLAMINA
ESFINGOMIELINA FOSFATIDILSERINA
FOSFATIDILINOSITOL
GLUCOLÍPIDOS: exclusivamente en la capa externa
COLESTEROL: se inserta en ambos lados de la bicapa

10. PROTEÍNAS DE LA MEMBRANA
 Proteínas
Periféricas o
Extrínsecas
 Proteínas
Integrales o
Intrínsecas

11. Proteínas Periféricas:
1. No penetran en el interior
hidrofóbico
2. No son
transmembranosas
3. Son Hidrosolubles
4. Aparecen tanto en la cara
externa como en la
interna
5. Son fácilmente
separables
Proteínas Integrales:
1. Penetrantes
2. En su mayoría
transmembranosas
3. Más del 70% del total
4. Son anfipáticas
5. Difícilmente separables

12. FUNCIONES DE LOS COMPUESTOS
PROTEÍNICOS DE LA MEMBRANA
 El transporte selectivo de sustancias (iones,
moléculas polares) de un lado a otro de la
membrana.
 EL control de las reacciones bioquímicas que ocurren
en la célula (por enzimas que aceleran o retardan
las reacciones químicas)
 Actuar como marcadores que identifican a las
células para su reconocimiento por otras sustancias
u hormonas.

13. Proteínas transmembranosas de paso único y de
paso múltiple :

14. PROTEINAS LIGADAS LA LIPIDOS

15. GLUCIDOS DE LA MEMBRANA
 Oligosacáridos: formados por glucosa y galactosa
 N-acetilgalatosamina
 Ácido siálico
 Glucosaminoglucanos (proteoglucano)
Intervienen en el reconocimiento celular, la
adhesión y la acción a receptores.

16. CUBIERTA CELULAR O
GLUCOCALIZ
Es una capa densa de carbohidratos que cubre la cara
externa de la membrana plasmática y participan
en los procesos de endocitosis, en las reacciones
antígeno-anticuerpo y en la transducción de
señales.

17. MODELOS DE MEMBRANAS
 1855, NAEGELI: Película Invisible que
envuelve a la célula y era responsable de los
fenómenos osmóticos que observó en células
vivas.
 1902, E. OVERTON: La membrana plasmática
está constituida por una delgada capa de lípidos.

18.  1925, E. GORTER y F.
GRENDEL: Bicapa
Lípidica
 1935, J. DANIELLY y
H. DAVSON: Bicapa
Lipídica cubierta a
cada lado por
proteínas globulares

19. 1959, J. D. ROBERTSON:
Unidad de Membrana
Consideró que las
proteínas estaban
extendidas en ambas
superficies de la
membrana

20.  1972, S. J. SINGER y G. NICHOLSON: Mosaico
Fluido, en el cual la membrana está formada por
una doble capa lipídica a la que se adosan
moléculas proteicas. Si se adosan en ambas caras
de la superficie reciben el nombre de proteínas
extrínsecas y si, por el contrario, atraviesan la
capa de lípidos, reciben el nombre de proteínas
intrínsecas o integrales.

21. Con base en el modelo del Mosaico Fluido, se
concluye:
 Las membranas biológicas no son estructuras
rígidas, sino más bien dinámicas y fluidas en las
que algunas proteínas y lípidos están en
constante movimiento en el plano longitudinal de
la membrana.
 Las membranas biológicas son asimétricas debido
a la presencia de proteínas funcionales diferentes
en la superficie interna y externa, dotando así a
estas superficies de diferencias físicas,
estructurales y bioquímicas.

22. FLUIDEZ DE LA MEMBRANA
PLASMATICA
 Los lípidos y proteínas pueden tener una
considerable libertad de movimiento lateral
dentro de la membrana.
 Es una propiedad de los fosfolípidos.
 Depende de la temperatura y de la composición
de la membrana.

23. MOVIMIENTOS DE FOSFOLÍPIDOS EN LA
BICAPA LIPÍDICA
 Rotación
Es como si girara la molécula en torno a su
eje. Es muy frecuente y el responsable en
parte de los otros movimientos.
 Difusión lateral
Las moléculas se difunden de manera
lateral dentro de la misma capa. Es el
movimiento más frecuente.

24.  Flip-flop
Es el movimiento de la molécula lipídica de una
monocapa a la otra gracias a unas enzimas
llamadas flipasas. Es el movimiento menos
frecuente, por ser energéticamente más
desfavorable.
 Flexión
Son los movimientos producidos por las colas
hidrófobas de los fosfolípidos.

26. TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA
MEMBRANA
PERMEABILIDAD MEMBRANAL:
 Es una propiedad de la membrana celular.
 Se refiere a los mecanismos mediante los cuales
las células regulan la entrada y salida de
moléculas e iones.
 Son fundamentales para que las células cumplan
con sus funciones vitales.

27.  Clases de Membranas:
Permeables, Impermeables y Semipermeables.
 Permeabilidad de membranas varía con las
sustancias.
 Estado físico, tamaño y polaridad regulan la
velocidad de intercambio

28. Tipos de transporte a través de la membrana

29. TRANSPORTE PÁSIVO
 Es el que se produce espontáneamente sin que
haya que suministrar energía externamente para
que se produzca.
 Tipos: Difusión Simple
Difusión Facilitada

30. DIFUSIÓN SIMPLE:
 Si dos sustancias de diferente concentración se
encuentran separadas por una membrana
semipermeable, las moléculas de la sustancia
(soluto) con mayor concentración atraviesan la
membrana hacia la solución menos concentrada
para igualar las concentraciones de soluto.
 Ejemplo: El agua, el dióxido de carbono, el
oxígeno, moléculas solubles en lípidos como las
vitaminas A, E, algunas hormonas esteroideas,
atraviesan la membrana de esta forma.

32. Tipos de Difusión Simple:
* Ósmosis
* Diálisis
OSMOSIS: Fenómeno consistente en
el paso de solvente de una disolución
desde la zona de baja concentración
de soluto a una de alta concentración
de soluto, separados por una membrana
semipermeable.

35. DIALISIS: Consiste en el paso de
sustancias disueltas (soluto) a través de
una membrana semipermeable.

36. DIFUSION FACILITADA:
Es la difusión de moléculas y los iones solubles en agua a través de
la membrana, con la participación de las proteínas de la
membrana.
Las proteínas pueden formar poros o canales con diámetros
específicos y cargas eléctricas que permiten el paso selectivo de
iones. Los iones de Na +, K+, Ca2+, Cl- atraviesan la membrana
de esta manera.
Hay canales que permanecen abiertos y otros que solo se abren
cuando llega una molécula portadora que se une a las moléculas e
induce a una variación de la configuración que abre el canal, o
bien cuando ocurren cambios en la polaridad de la membrana.
Es así como la difusión puede ser facilitada por proteínas portadoras
que se unen a las moléculas facilitando la apertura del canal y su
paso a través de la membrana. Los neurotrasmisores atraviesan la
membrana de esta forma.

37. Difusión facilitada de glucosa

38. PROTEÌNAS QUE INTERVIENEN EN LA
DIFUSIÒN FACILITADA
 Proteínas transportadoras o permeasas
 Proteínas de canal
* Porinas
* Acuaporinas
* Canales iónicos:
 Canales regulados por voltaje
 Canales regulados por ligando

39. Canal regulado por voltaje
 Se abren en
respuesta a
un cambio de
potencial
eléctrico de
la membrana.

40. Canal regulado por ligando
 Se abren al
unirse con su
ligando
específico,
experimentan un
cambio
conformacional
que determina su
apertura

41.  TRASNPORTADORES POR
UNIPORTE
Mueven un solo soluto
 GLUT -1: Eritrocito
 GLUT-2: Hígado
 GLUT-3: Cerebro
 GLUT-4: Músculo, T. graso
 GLUT-5: Intestino delgado

43. TRANSPORTE ACTIVO
 Actúan proteínas de
membrana, pero éstas
requieren energía, en
forma de ATP.
 Se realiza en contra del
gradiente electroquímico.
 La bomba de Na/K, y la
bomba de Ca. Transporte
activo primario

44. Mecanismo de transporte activo para
moléculas de bajo peso molecular
 Para el transporte de moléculas de bajo peso
molecular y en contra del gradiente se requiere la
ayuda de las proteínas de transporte denominadas
bombas, por su similitud con las bombas de agua.
Las proteínas de transporte utilizan energía para
mover las moléculas en contra del gradiente de
concentración.
 Son ejemplos de transporte activo
la bomba de Na+/K+, y la bomba de Ca.++
 La bomba de Na+/K+ requiere una proteína de
transporte que bombea Na+ hacia el exterior de la
membrana y K+ hacia el interior.
 La absorción de minerales en las plantas es un
ejemplo de transporte activo

45.  ENDOCITOSIS: Es un proceso de incorporación de
sustancias del medio externo a la célula mediante una
invaginación en la superficie exterior de la membrana que
engloba las partículas o líquidos a ingerir.
 Una vez las partículas o sustancias dentro de la
invaginación se produce la estrangulación de la
invaginación originándose una vesícula que encierra el
material ingerido el cual es transportado al interior del
citoplasma.
 Según la naturaleza de las partículas englobadas, se
distinguen diversos tipos de endocitosis: pinocitosis y
fagocitosis.

47. TIPOS DE ENDOCITOSIS
 PINOCITOSIS: Implica la ingestión de líquidos y
partículas en disolución a través de una invaginación
de la membrana plasmática que forma pequeñas
vesículas o vacuolas que luego se introducen al
citoplasma con los líquidos ingeridos. La pinocitosis
incorpora grandes moléculas como glúcidos, ácidos
grasos y aminoácidos.

49. FAGOCITOSIS Implica la incorporación de partículas
grandes, o de microorgansimos a través de extensiones
de la membrana plasmática, denominadas pseudópodos
los cuales engloban las partículas, luego los extremos
de los pseudópodos se fusionan dando origen a una
vesícula o vacuola alimenticia con las partículas dentro.
Las partículas incluidas en la vacuola son digeridas por
enzimas digestivas llamadas lisosomas.
La fagocitosis la realizan las amebas en su proceso
digestivo, los leucocitos para destruir bacterias y las
células de microglía del sistema nervioso que destruyen
y eliminan las neuronas muertas por heridas o por
envejecimiento.

51. EXOCITOSIS
 Es el proceso contrario a la endocitosis. Tiene como
objetivo la excreción de sustancias, ocurre cuando
una macromolécula o una partícula debe pasar del
interior al exterior de la célula.
 Las macromoléculas contenidas en vesículas
citoplasmáticas creadas por el aparato de Golgi, se
desplazan hasta la membrana plasmática, la
membrana plasmática y la vesícula se fusionan y la
vesícula vierte su contenido al medio extracelular.
 Productos de desecho de la digestión celular,
secreción de hormonas son vertidas hacia el líquido
extracelular por este mecanismo.
En toda célula existe un equilibrio entre la exocitosis
y la endocitosis para que quede asegurado el
mantenimiento del volumen celular.

53. TRANSCITOSIS
Es el conjunto de fenómenos que permiten a una
sustancia atravesar todo el citoplasma celular
desde un polo al otro de la célula.
Implica el doble proceso endocitosis-exocitosis.
Propio de células endoteliales que constituyen
los capilares sanguíneos.

55.  Desde el punto de vista biológico las soluciones se
agrupan :
* Isotónicas * Hipotónicas * Hipertónicas

56. CELULA VEGETAL:

57. CONTACTOS INTERCELULARES
Las células que están en contacto estrecho entre sí suelen
desarrollar uniones intercelulares especializadas. Estas
estructuras permiten que las células adyacentes formen
conexiones estrechas unas con otras o tengan
comunicación rápida.
En los animales hay tres tipos de uniones intercelulares:
 Uniones de Comunicación, de Abertura o Nexos.
 Uniones Impermeables, Oclusivas o Estrechas.
 Uniones Adherentes o Desmosomas.
En los vegetales:
 Los plasmodesmas

58. CELULAS ANIMALES
UNIONES DE COMUNICACIÓN, DE ABERTURA,
NEXOS O EN HENDIDURA
Posee canales proteicos que actúan como poros y que
permite intercambiar sustancias nutritivas o señales.
Proteína : Conexina.
Ejemplos
Células del páncreas, músculo cardíaco e hígado.
UNIONES DE COMUNICACIÓN, DE ABERTURA,
NEXOS O EN HENDIDURA
Posee canales proteicos que actúan como poros y que
permite intercambiar sustancias nutritivas o señales.
Proteína : Conexina.
Ejemplos
Células del páncreas, músculo cardíaco e hígado.

60. UNIONES IMPERMEABLES, OCLUSIVAS O
ESTRECHAS
Cierran el espacio intercelular con fibras de proteínas
y evitan de este modo el paso de
sustancias a través de dicho espacio.
Proteína de unión: Ocludina.
Ejemplos:
Vejiga urinaria, epitelio intestinal.
UNIONES IMPERMEABLES, OCLUSIVAS O
ESTRECHAS
Cierran el espacio intercelular con fibras de proteínas
y evitan de este modo el paso de
sustancias a través de dicho espacio.
Proteína de unión: Ocludina.
Ejemplos:
Vejiga urinaria, epitelio intestinal.

62. UNIONES ADHERENTES O DESMOSOMAS
Mantiene unidas a las células adyacentes en un punto
determinado.
Un desmosoma consiste en regiones de material
proteínico denso relacionado con la cara citosólica de
cada membrana plasmática. Las dos células se mantienen
unidas mediante filamentos proteínicos intermedios que
cruzan el espacio intercelular que hay entre las dos
superficies celulares.
Desmosoma puntiforme: Desmogleína
Desmosoma en banda: Cadherina
Ejemplos:
Células de la piel,
Intestino delgado,
Vejiga urinaria.
UNIONES ADHERENTES O DESMOSOMAS
Mantiene unidas a las células adyacentes en un punto
determinado.
Un desmosoma consiste en regiones de material
proteínico denso relacionado con la cara citosólica de
cada membrana plasmática. Las dos células se mantienen
unidas mediante filamentos proteínicos intermedios que
cruzan el espacio intercelular que hay entre las dos
superficies celulares.
Desmosoma puntiforme: Desmogleína
Desmosoma en banda: Cadherina
Ejemplos:
Células de la piel,
Intestino delgado,
Vejiga urinaria.

64. CÉLULAS VEGETALES
Plasmodesmos:
Son canales que a través de las paredes
celulares de los vegetales conectan el
citoplasma de las células adyacentes.