Objetivo: 1. Relacionar la estructura y función de los

componentes químicos de la membrana.

2. Describir la disposición y función de los componentes químicos. (carbohidratos, lípidos y proteínas).

3. Explicar los fundamentos que sustentan los modelos moleculares de membrana: Mosaico Fluido.

4. Explicar los mecanismos utilizados en el transporte de componentes a través de la membrana celular.

Están constituidas por una bicapa lipídica en la que se insertan proteínas.

Barrera de permeabilidad selectiva.

Define el límite célula.

Determina la composición citoplasmática.

Lípidos de las membranas.Lípidos de las membranas.

Comportamiento de los LípidosComportamiento de los Lípidos..

Grupo hidrofílico

Grupo hidrofóbico

Glicolípidos y Glicoproteínas

•Marcador de varios tipos de interacciones célula- célula

Adhesión de leucocitos a las células endoteliales que limitan los vasos sanguíneos

Jonathan Singer y Garth Nicolson

1972

Jonathan Singer y Garth Nicolson

1972

Dinámica de la membrana

Restringido: ejemplo, célula epitelial intestinal.

I. Difusión pasiva:

1. Difusión a través de canales iónicos y acuaporinas.2. Difusión simple a través de la membrana.3. Proteínas transportadoras.

II. Transporte activo

1. Bomba Na/K, Bomba de Ca, Bomba de H+.

III Endocitosis y Exocitosis1. Fagocitosis 2. Pinocitosis, 3. Transcitosis

•Cinética de NO saturación•Cinética de NO saturación

I. Difusión pasiva

Azúcares, aminoácidos, nucleótidos Difusión (proteínas transportadoras) No requiere energía en forma de ATP

A. “UNIPORTE”: Transporte de un soluto

I. Difusión pasiva

Forman poros en la membrana:1. Acuaporinas y 2. Canales iónicos: Regulados por ligando o por voltaje

Canales iónicos

Transporte iónico voltaje dependiente

Canales iónicos

IONES INTRACELULAR EXTRACELULAR

Na + 14 mM 142 mM

K - 140 mM 4 mM

Cl - 4 mM 120 mM

HCO 3 - (bicarbonato) 10 mM 25 mM

H + (hidrogeniones) 100 mM 40 mM

Mg 2 + 30 mM 15 mM

Ca 2 + 1 mM 18 mM

Transmisión de impulsos nerviosos o potencial de

acción PA

Variación en el potencial de membrana Vm

R: apertura y cierre de los canales de Na y K

Canales iónicos

La variación entre el exterior y el interior celular se alcanza por el funcionamiento de la bomba de sodio/potasio (Na+/K+)

Esto hace que en el exterior haya más cargas positivas que en el interior, creando una diferencia de potencial. Se dice que la neurona se encuentra en potencial de reposo, dispuesta a recibir un impulso nervioso.

Ca+

1. Cambia la conductancia de la membrana para Na+ ya que la despolarización de la membrana por encima de un potencial umbral produce la apertura de los canales de Na+.

2. Los iones Na+ fluyen a través de la membrana al interior celular, debido al fuerte gradiente electroquímico creado a través de la membrana plasmática.

3. La entrada de iones Na+ despolariza más la membrana y se abren muchas compuertas para Na+

4. Este cambio positivo entre despolarización y entrada de Na+ da lugar a un cambio rápido y profundo de potencial de membrana, desde -60 a 30 mV en 1 mseg.

5. En este momento los canal de Na+ se cierran espontáneamente y se abren los de K+. Los iones K+ fluyen al exterior y en 2 msg el potencial de membrana vuelve a tener un valor negativo, -75 mV (valor de equilibrio para los iones K+ en condiciones de reposo.

6. En pocos msg se restablece el potencial de reposo.

Transporte de 2 solutos en la misma dirección

B. Transporte acoplado:

“SIMPORTE”

Transporte activo secundario

3. Transporte facilitado a través de la membrana

Salida de CaNa =

BOMBAS DE MEMBRANA

II. Transporte activo

1. Tiene lugar en contra de marcados gradientes de concentración.

2. Exhibe elevado grado de selectividad.

3. Se requiere ATP como fuente de energía.

4. Ciertas bombas de membrana intercambian una clase de molécula o de ion de un lado de la membrana por otra clase de molécula o ion del otro lado.

5. Presentan una cinética de Michaelis-Menten.

II. Transporte activo

II. Transporte activo

Transporte activo dirigido por la hidrólisis de ATP

1. Consume el 25% del ATP de la mayoría de las células animales.

2. Los gradientes establecidos por ésta bomba juegan un papel importante en la transmisión de los impulsos nerviosos.

3. El gradiente de Na+ se emplea para dirigir el transporte activo de otras moléculas.

4. Contribuye al potencial interno negativo.5. Mantiene el equilibrio osmótico y el volumen

celular.

Endocitosis

Pinocitosis