Membrana Celular y Fenómenos de Transporte
Hidratos de carbono de membrana:
Se sitúan en la superficie externa de la membrana son oligosacáridos unidos a los lípidos (glucolípidos), o a las proteínas (glucoproteinas). Contribuyen a la asimetría de la membrana. Constituyen la cubierta celular o glucocálix, a la que se atribuyen funciones fundamentales:
Funciones del glucocalix
Proteger la superficie celular contra la interacción de otras proteínas extrañas o lesiones físicas o químicas
Papel en el reconocimiento celular, y en los procesos de rechazos de injertos y trasplantes
Confiere viscosidad a las superficies celulares, permitiendo el deslizamiento de células en movimiento, como , por ejemplo, las sanguíneas
Presenta propiedades inmunitarias, por ejemplo los glúcidos del glucocálix de los glóbulos rojos representan los antígenos propios de los grupos sanguíneos del sistema sanguíneo ABO.
Transporte en masa Transporte de Macromoleculas: para introducir o secretar macromoléculas a través de su membrana, la célula emplea dos procesos: la endocitosis y la exocitosis.
Endocitosis: Es un proceso mediante el cual la célula toma moléculas grandes o partículas de su medio externo, mediante la invaginación de la membrana celular y la posterior formación de vesículas intracelulares (endo = dentro).
Pinocitosis (pino = beber): Mediante este proceso, la célula obtiene macromoléculas solubles
Fagocitosis (fago = comer): Es un proceso que le permite a la célula ingerir partículas de gran tamaño, como microorganismos y restos de otras células. Las o vacuolas que se forman se llaman fagosomas, los cuales se fusionan con los lisosomas y constituyen el fagolisosoma, que es el encargado de degradar el material ingerido
EXOCITOSIS: Mediante este proceso, las células vierten al exterior macromoléculas que producen en su interior: hormonas, enzimas, etc. En este caso, las vacuolas con las sustancias que se van a excretar se fusionan con la membrana celular desde el interior y expulsan el contenido.
Transporte a través de la membrana
Tipos de transporte: Pasivo: Aquel que se da a favor de gradiente de concentración y no requiere gasto energético.
Activo: Aquel que se da en contra del gradiente de concentración y por lo tanto requiere energía.
TRANSPORTE ACTIVO: El transporte activo se define como el "paso de una sustancia a través de una membrana semipermeable, desde una zona de menor concentración a otra de mayor concentración, con gasto de energía". Para que esto se lleve a cabo se requiere de proteínas transportadoras que actúen como bombas contra el gradiente de concentración, además de una fuente de energía que es el ATP
Difusión simple: Se define como "desplazamiento de partículas desde una zona de mayor concentración a otra de menor concentración".
Difusión facilitada: Se define como “ el paso se sustancias a favor del gradiente de concentracion utilozando una proteina transportadora y sin gasto de energía”.
Pasivo: 1. Difusión simple 2. Difusión facilitada 3. Diálisis 4. Osmosis
Activo : 5.Bombas ATP-asa 6. Endocitosis 7. Exocitosis
Tipos de transporte PASIVO
Difusión: Movimiento de moléculas a través de una membrana selectivamente permeable a favor del gradiente de concentración. Osmosis: Movimiento de moléculas de agua a través de una membrana selectivamente permeable contra gradiente de concentración. Osmolaridad: expresa concentración (número total de partículas/L de solución). Presión Osmótica: presión necesaria para prevenir el movimiento neto del agua a través de una membrana semi-permeable que separa dos soluciones de diferentes concentraciones. Gadiente de concentración: Diferencia de concentraciones de moléculas entre el interior y el exterior de la célula.
Bombas ATP- asa
bomba de Na+- K+: Durante este proceso, el sodio es bombeado hacia el exterior de la célula, mientras que el potasio es bombeado hacia el interior de la misma. En el exterior de la célula existe una mayor concentración de sodio que en su interior, por lo tanto, el sodio es expulsado de la célula contra un gradiente de concentración. En el caso del potasio, su concentración externa es menor que en el interior sin embargo, la célula bombea potasio hacia el interior
Transporte activo primario: - la energía derivada del ATP directamente empuja a la sustancia para que cruce la membrana. - El ejemplo más característico es la bomba de Na+/K+ - Esta bomba actúa como una enzima que rompe la molécula de ATP y también se llama bomba Na+/K+-ATPasa.
Transporte activo secundario: - Los sistemas secundarios de transporte activo aprovechan la energía almacenada en un gradiente iónico para transportar un segundo soluto contra un gradiente.
¿A qué llamammos Membrana Celular?
Esta estructura envuelve a la célula , constituye el límite de ella. Tiene un grosor aproximado de 0.0075 a 0.01 µm
Teorías sobre la membrana celular
1930-1940 Danielli & Davson: Descubrieron la membrana celular. 1er modelo: Robertson 1952 ”Unidad de membrana”compuestas de dos tipos básicos de moléculas: proteínas y lípidos (grasas) lo que se denomina a este concepto trilaminar como unidad de membrana
Proteínas de la Membrana Plasmatica: Las características funcionales de la MP dependen de las proteínas que contiene. Muchas proteínas de membrana son glucoproteínas. Por su disposición en la mp: - Periféricas: No presentan regiones hidrófobas, no pueden entrar al interior de la membrana. Están en la cara interna, en el interior de la célula. Se separan y unen a esta con facilidad por enlaces de tipo iónico, o unidas covalentemente a lípidos. Integrales: Presentan regiones hidrófobas, por las que se pueden asociar al interior de la membrana y regiones hidrófilas que se sitúan hacia el exterior (Son anfipáticas), abarcan todo el espesor de la membrana
Algunos autores reconocen CINCO variedades de proteínas: a) Receptoras sitio de unión modifica su forma b) De Reconocimiento (glicoproteínas) capaz de identificar componentes químicos o estructuras celulares c) Enzimáticas metabolismo; sintetizan o rompen moléculas, sin cambiar ellas mismas d) De Unión sosten MP al citoesqueleto, organelos a estructuras ej centríolo-> fibras aster -> cromosomas e) De Transporte y de canal regulan mov. a través de la mp, pues tienen poros a través de los cuales fluyen iones, H2O. Los sitios de unión sirven para sujetar moléculas específicas temporalmente, luego, generalmente cambian su forma, para hacer pasar la molécula y luego la libera en el otro lado.
Proteínas en la membrana plasmática (mp):
Son el componente mas numeroso. Desempeñan funciones especificas. Tiene movilidad en la bicapa.
Se clasifican en:
Proteinas integrales: Están unidas a los lípidos íntimamente, suelen atravesar la bicapa lipídica una o varias veces, por esta razón se les llama proteinas de transmembrana.
Proteinas periféricas: Se localizan a un lado u otro de la bicapa lipídica y están unidas débilmente a las cabezas polares de los lípidos de la membrana u a otras proteínas integrales por enlaces de hidrógeno
Movimientos de la Membrana Plasmatica Rotación: giro de la molécula en torno a su eje. Es frecuente y el responsable en parte de los otros movimientos. Difusión lateral: las moléculas difunden de manera lateral dentro de la misma capa. Es el movimiento más frecuente. Flip-flop: es el movimiento de la molécula lipídica de una mono capa a la otra gracias a unas enzimas llamadas lipasas. Es el menos frecuente, por su gasto energético. De flexión: son los movimientos producidos por las colas hidrófobas de los fosfolípidos
Fluidez de la membrana Depende de factores como:
la temperatura, la fluidez aumenta al aumentar la temperatura.
la naturaleza de los lípidos, la presencia de lípidos insaturados y de cadena corta favorecen el aumento de fluidez
la presencia de colesterol endurece las membranas, reduciendo su fluidez y permeabilidad.
Características de la membrana
Es una membrana fluida: debido al movimiento de las moléculas de fosfolípidos.
Su composición es asimétrica: debido a la composición lipídica de las dos mitades, la cual es diferente. La capa externa está formada principalmente por el fosfolípido fosfatidilcolina, mientras que en la capa interna encontramos fosfatidilserina y fosfatidiletanolamina. A esta asimetría también contribuyen las proteínas y los carbohidratos.
Presenta permeabilidad selectiva: debido a que controla el paso de sustancias a través de ella
Lípidos de membrana: En la membrana encontramos : fosfolípidos colesterol. - ambos tienen carácter anfipático - se ubican formando una bicapa lipídica - se relacionan directamente con la fluidez v/s rigidez. - Dan asimetría a la membrana
Membrana Plasmatica: La mayoría de las membranas celulares constituyen un “mosaico fluido” de fosfolípidos y proteínas.
