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7/25/2019 Membranas Biologicas - Bioquimica III
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MEMBRANAS BIOLGICASEstructuras, Funciones Bioqumicas y Movimiento de lasmolculas a travs de las membranas
DOCENTE: Dra. GracielaSnchez Silva S.CURSO: BIOQUMICA III
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La estructura de las membranas biologicas es muyparecida. Las diferencias se establecen a nivel de lafuncion particular que tienen las organelas .
lisosomas
Aparato de GolgiReticulo endoplasmatico liso y rugoso
Membrana plasmatica
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Mitocondrias
Plastidos (cloroplastos,
cromoplastos,Leucoplastos)
Envoltura nuclearvacuolas
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Modelo de Singer o del mosaico fluido (1972)
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Segn su ubicacin en la membrana se clasifican en: Integrales Perifricas
Pueden atravesar total o parcialmente la bicapa, asomandoa una o ambassuperficies de la misma. nicamente pueden ser extradasde la membranapor medio de detergentes que rompen la bicapa.
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PERMEABILIDAD DE LAS MEMBRANAS CELULARES
La Membrana Plasmtica es una barrera con permeabilidad selectiva.
Regula el intercambio de sustancias entre citoplasma y el medioextracelular..
Sus propiedades aseguran que:
Las sustancias esenciales como glucosa, lpidos y aminocidos entren fcilmenteLos intermediarios metablicos permanezcan en su interior.
Las sustancias de deshecho (por ejemplo: LA REA).
PERMITE QUE EL MEDIO INTERNO DE LA CELULAPERMANEZCA RELATIVAMENTE CONSTANTE.
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Atraviesan libremente la membrana sustanciasNO POLARES.POLARES PEQUEAS sin carga
y LIPOSOLUBLES .
H2O
Cmo hacen el resto de las molculas para atravesar la membrana?
La pregunta es..
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Recordemos como se comportan las molculas con polaridad:
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Lo hacen a travs de protenas INTEGRALES que actan
como:
TRANSPORTADORES.
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Antes de estudiar los fenmenos de transporte a travs de la
membrana repasemos un poco el fenmeno de DIFUSIN.
MOVIMIENTO DE MOLCULAS DESDE UNA ZONA DE MAYORCONCENTRACIN A UNA DE MENOR CONCENTRACIN.
Es suficiente la energa cintica propia de las molculas
gradiente
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DIFUSION SIMPLE:
Compartimentos separados por una membrana permeable.
No requiere energa adicional, es decir, no requieregasto de ATP .
Qu molculas se movilizan por DIFUSION SIMPLE?
No polares y pequeasLiposolublesPolares pequeas (sin carga elctrica neta).
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Un caso particular de DIFUSION es la OSMOSIS
Recordar que el agua siempre pasa de el compartimento con menorcantidad de soluto (ms diludo o hipotnico) al que tiene mayorcantidad de soluto (ms concentrado o hipertnico)
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Este fenmeno lo vimos en el Microscopio (clula vegetal, epidermis de
cebolla) y sucede tambin si ponemos una clula animal en solucin.
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Control de la osmolaridad celular
Los metabolitos
celulares generan un
aumento de la presin
osmtica intracelular.
H2O se desplazara al
interior celular
provocando la rotura
de la clula
Clulas
animales y
bacterias
bombean
iones (Na*) al
exterior
Las plantas soportan
la presin osmtica
mediante una paredrgida
Muchos
protozoos
expulsan
aguamediante
vacuolas
contrctiles
especiales
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Difusin facilitada: Aquellas molculas que por su tamao o su
polaridad no pueden atravesar la membrana, lo podrn hacer a
travs de transportadores.
Cules son estos transportadores??Las protenas de membrana que mencionamos al principio.
Las podemos clasificar en:
PROTEINAS DE CANAL OCANALES IONICOS
PROTEINAS CARRIERS OPERMEASAS
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LA DIFUSION FACILITADA OCURRE SIEMPREA FAVOR DE GRADIENTE, POR LO TANTO NOREQUIERE GASTO DE ENERGIA ADICIONAL.
Puede ocurrir a favor de un gradiente de concentracin ( de compartimentode mayor concentracin al de menor concentracin,o a favor de ungradiente de potencial elctrico (el soluto con carga elctrica,independientemente de su signo, se desplazara de una zona donde la carga
sea mayor hacia otra donde la carga sea menor).
Caracteristicas de las proteinas transportadoras
SaturabilidadEspecificidadInhibibles
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PROTEINAS DE CANAL OCANALES IONICOS
Son poros o tuneles formados por una o ms protenasde membrana. La caracterstica es que crean un interiorhidroflico, que permite el pasaje de iones . Son altamenteselectivos, pues solo permiten el pasaje de una sola clasede iones (x ej. K+, Na+, etc.)
A favor
de ungradienteelectroquimico
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El transporte de iones es impulsado por
un GRADIENTE ELECTROQUIMICODiferencia de carga elctrica
Diferencia de concentracin
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CARRIERS O PERMEASAS
Transportan iones de mayor tamao (HCO3-) y moleculas polares sin carga
(glucosa)
Transporteacoplado
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Por qu lo llamamos Transporte acoplado?
Porque a diferencia de lo que hemos vistohasta ahora, que eltransporte era a favor de gradiente deconcentracin, estos dos tipos de transporteacoplaneel movimiento de un in a favor de sugradientede concentracincon el de otro
en contra desu gradiente
de concentracin.
E E P
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EJEMPLOS:
Cotransporte o SIMPORTE: Na+y glucosa en la membrana
plasmatica de las celulas intestinales.
Contratransporte o ANTIPORTE: Cl- y HCO3- en las
membranas de los globulos rojos.
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Casos particulares de transporte pasivo:
IONOFOROS
Sustancias (en general ANTIBIOTICOS)
que se incorporan a las membranas yaumentan
la permeabilidad a ciertos iones
Valinomicina(transportador movil)
Gramicidina(formador de canales)
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Acuaporinas
Son protenas de entre 200 y 300 aminocidos. Se intercalan en la bicapa
lipdica. Facilitan el paso de agua en clulas especializadas.
NO SON CANALES IONICOS
Se las encuentra sobre todo en plantas y sistema renal de los animales
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TRANSPORTE ACTIVO
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Las clulas deben exportar molculas que estn en menor
concentracin en el medio extracelular
Necesitan mantener constante el medio interno.
Cmo lo hacen?
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Por medio del transporte activo
Se realiza EN CONTRA DE GRADIENTE
CON GASTO DE ENERGA EN FORMAATP.
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El TRANSPORTE ACTIVO se lleva a cabo por medio de
BOMBAS.
Proceso TERMODINAMICAMENTE DESFAVORECIDO,
acoplado siempre a un proceso exergnico como por
ejemplo: Conversin de:
ATP a ADP+Pi
Las bombas se suelen llamar ATPasas de Transporte
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La mas importante es:
La bomba de Na+y K+
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Esta presente en TODAS las membranas plasmaticas
Tiene funcion de proteinatransportadora y de ATPasa.
En las celulas nerviosas el60% de la energia que seconsume es para impulsaresta bomba
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E E
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MECANISMO DE ACCION
3 iones de Na se unen a la
proteina
Cambio conformacional del
producto
de fosforilacin de proteina
Se libera el Na al espacio
extracelular
Se unen dos iones K
Se desfosforila
La proteina
Se liberan
dos iones K
En elcitoplasma
http://www.youtube.com/watch?v=XB3pKgs0ltA
http://www.youtube.com/watch?v=XB3pKgs0ltAhttp://www.youtube.com/watch?v=XB3pKgs0ltA7/25/2019 Membranas Biologicas - Bioquimica III
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FUNCIONES:MANTENER DIFERENCIAS EN LA CONCENTRACIN DE Na+ y K+ INTRAY EXTRACELULAR.
GENERAR UN POTENCIAL ELCTRICO DE MEMBRANA (DIFERENCIA DECARGA ENTRE LA CARA INTERNA Y LA EXTERNA).
INTERVENIR EN LA REGULACIN DEL VOLUMEN CELULAR
GENERAR DIFERENCIAS DE CONCENTRACIN DE Na+y K+ QUE PUEDESER UTILIZADA POR OTROS TRANSPORTADORES PASIVOS
Cotransorte de
Na+/glucosa en
epiteliointestinal
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Difusin pasiva bomba
Permeasa pasiva contransporteNa/gluc
Difusin facilitada
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Transporte transcelular de glucosa en el epitelio intestinal
Acoplado altransporte deNa+
Dependiente deATPasa Na+K+
Asimetria de lacelula: dominioapical y dominiobasolateral
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TRANSPORTE EN MASA
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Fusin de membranas:
Cuando una vescula se acerca a otra , a la membrana plasmtica,
o a una cisterna, las membranas se ponen en contacto y se fusionan.
Constituyen a partir de ese momento una sola membrana.Este fenmeno explica el transporte entre distintos compartimentosde la clula o desde las endomembranas a la membrana plasmtica.
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Este tipo de transporte es siempre con gasto de energia.
Fagocitosis
Restos celulares
Microorganismos
Otras clulas
Pinocitosis
Fluido y partculas disueltas en el mismo
Inespecfico
Endocitosis mediada por receptor
Muy especfica Unin ligando-receptor en la sup de la clula, se
forma una fosita revestida que es endocitada
E
NDOCITO
SIS
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EXOCITOSIS
ES EL PROCESO INVERSO ALA ENDOCITOSIS
EL MATERIAL CONTENIDO EN VESICULAS DESECRECION ES VERTIDO AL MEDIO EXTRACELULAR.
Qu funcin tiene en la clula?
Liberacin de protenas de exportacinLiberacin de neurotransmisores en la sinapsis.
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BIBLIOGRAFIA
Alberts, B et al. (2002). Molecular Biology of the Cell. 4th edition.GarlandPublishing.
De Robertis, E.; Hib, J.; (2001). Fundamentos de Biologa Celular yMolecular. 3 Edicin. El Ateneo. Bs.As.
Lodish, H.; (2001). Biologa Molecular de la Clula. 4 Edicin. Ed.Panamericana. Bs.As.
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