Prof. Héctor Cisternas R.Prof. Héctor Cisternas R.

Estructura y transporte a través de Estructura y transporte a través de biomembranasbiomembranas

Membranas biológicasMembranas biológicasMembranas biológicasMembranas biológicasLas membranas biológicas están constituidas de glúcidos, lípidos y proteínas.

La membrana citoplasmática (o membrana celular) representa el límite entre el medio extracelular y el intracelular.

Membranas biológicasMembranas biológicasMembranas biológicasMembranas biológicas

La parte lipídica de la membrana está formada por una película La parte lipídica de la membrana está formada por una película bimolecular que le da estructura. Es la bicapa lipídica.bimolecular que le da estructura. Es la bicapa lipídica.

Constituye una barrera que impide el paso de substancias Constituye una barrera que impide el paso de substancias hidrosolubles. Thidrosolubles. Tiene un grosor de unos 75 Å (1 Å = 10iene un grosor de unos 75 Å (1 Å = 10-10-10 m). m).

Membranas biológicasMembranas biológicasMembranas biológicasMembranas biológicasLos lípidos suponen aproximadamente el 50 % de la Los lípidos suponen aproximadamente el 50 % de la composición de la membrana plasmática en la gran mayoría de composición de la membrana plasmática en la gran mayoría de los seres vivos. los seres vivos.

Los más importantes son los fosfolípidos, que se encuentran en Los más importantes son los fosfolípidos, que se encuentran en todas las células. todas las células.

Membranas biológicasMembranas biológicasMembranas biológicasMembranas biológicasLas proteínas de la membrana se clasifican en: Las proteínas de la membrana se clasifican en:

I.I. Proteínas integrales o intrínsecas:Proteínas integrales o intrínsecas: Están unidas a los Están unidas a los lípidos íntimamente, suelen atravesar la bicapa lipídica una lípidos íntimamente, suelen atravesar la bicapa lipídica una o varias veces, por esta razón se les llama proteínas de o varias veces, por esta razón se les llama proteínas de transmembrana.transmembrana.

Membranas biológicasMembranas biológicasMembranas biológicasMembranas biológicas

II.II. Proteína periféricas o extrínsecasProteína periféricas o extrínsecas : Adosadas a un lado u : Adosadas a un lado u otro de la bicapa lipídica, están unidas débilmente por otro de la bicapa lipídica, están unidas débilmente por puentes de hidrógeno a las cabezas polares de los lípidos puentes de hidrógeno a las cabezas polares de los lípidos de la membrana. de la membrana.

Son las más móviles. Son las más móviles.

Membranas biológicasMembranas biológicasMembranas biológicasMembranas biológicasSinger y Nicholson propusieron el Singer y Nicholson propusieron el modelo del mosaico fluidomodelo del mosaico fluido, , éste es molecular y teórico y basado en datos fisicoquímicos. éste es molecular y teórico y basado en datos fisicoquímicos.

El ensamble de las moléculas de lípidos y proteínas, la El ensamble de las moléculas de lípidos y proteínas, la hemicapa externahemicapa externa, sería totalmente fosfolipídica y la , sería totalmente fosfolipídica y la hemicapa internahemicapa interna estaría formada por fosfolípidos y moléculas estaría formada por fosfolípidos y moléculas de colesterol intercaladas, esta es asimétrica por que los de colesterol intercaladas, esta es asimétrica por que los fosfolípidos de la hemicapa externa difieren de la interna.fosfolípidos de la hemicapa externa difieren de la interna.

Membrana celularMembrana celularMembrana celularMembrana celularLas glucoproteínas están situadas casi exclusivamente en la Las glucoproteínas están situadas casi exclusivamente en la superficie externa de la membrana. superficie externa de la membrana.

La carga negativa de la superficie de la célula es atribuible al La carga negativa de la superficie de la célula es atribuible al ácido siálico, con carga negativa, presente en los glucolípidos y ácido siálico, con carga negativa, presente en los glucolípidos y en las glucoproteínas. en las glucoproteínas.

El transporte celular es el intercambio de sustancias entre El transporte celular es el intercambio de sustancias entre el interior celular y el exterior a través de la membrana el interior celular y el exterior a través de la membrana celular. celular.

Los mecanismos básicos de transporte son: Los mecanismos básicos de transporte son:

I. Transporte pasivo.I. Transporte pasivo.

A. Difusión simple. B. Difusión A. Difusión simple. B. Difusión facilitada. facilitada.

C. Osmosis. C. Osmosis.

II. Transporte activo. II. Transporte activo.

A. Transportadores (carriers) y Bombas. A. Transportadores (carriers) y Bombas.

III. Transporte con membranas. III. Transporte con membranas.

A. Endocitosis. A. Endocitosis.

1. Pinocitosis; 2. Fagocitosis.1. Pinocitosis; 2. Fagocitosis.

B. Exocitosis. B. Exocitosis.

Transporte PasivoTransporte PasivoTransporte PasivoTransporte Pasivo El El transporte pasivotransporte pasivo no necesita de energía por parte de la no necesita de energía por parte de la célula, para mejorar el intercambio de materiales a través de la célula, para mejorar el intercambio de materiales a través de la membrana celular.membrana celular.La La ddifusión simpleifusión simple consiste en la consiste en la transferencia de solutos transferencia de solutos desde la zona de mayor desde la zona de mayor concentracion hacia las concentracion hacia las zonas de menor zonas de menor concentración.concentración.

Transporte PasivoTransporte PasivoTransporte PasivoTransporte Pasivo La La difusión facilitadadifusión facilitada está está mediada por portador (permeasa) mediada por portador (permeasa) sin el cual el soluto no le es posible atravesar la membrana. sin el cual el soluto no le es posible atravesar la membrana.

Se diferencia de la difusión simple a través de conductos, cuya Se diferencia de la difusión simple a través de conductos, cuya magnitud de difusión se incrementa de manera proporcional con magnitud de difusión se incrementa de manera proporcional con la concentración de la sustancia que se difunde, en que la la concentración de la sustancia que se difunde, en que la magnitud de la difusión facilitada se aproxima a un máximo magnitud de la difusión facilitada se aproxima a un máximo (V(Vmaxmax), al aumentar la concentración de la sustancia. ), al aumentar la concentración de la sustancia.

La osmosis es un caso especial de difusión en que es el La osmosis es un caso especial de difusión en que es el solvente el que se desplaza desde la solución de baja solvente el que se desplaza desde la solución de baja concentración hasta la solución con alta concentración de concentración hasta la solución con alta concentración de soluto. soluto.

Transporte PasivoTransporte PasivoTransporte PasivoTransporte Pasivo

Transporte ActivoTransporte ActivoTransporte ActivoTransporte Activo El El transporte activotransporte activo es aquel en que el desplazamiento de es aquel en que el desplazamiento de moléculas a través de la membrana celular se realiza en contra moléculas a través de la membrana celular se realiza en contra de un gradiente de concentración o eléctrico de presión de un gradiente de concentración o eléctrico de presión (gradiente electroquímico), es decir, es el paso de sustancias (gradiente electroquímico), es decir, es el paso de sustancias desde un medio poco concentrado a un medio muy concentrado. desde un medio poco concentrado a un medio muy concentrado.

Para desplazare estas sustancias contra el gradiente es necesario Para desplazare estas sustancias contra el gradiente es necesario el aporte de energía procedente del ATPel aporte de energía procedente del ATP

Formas de transporteFormas de transporteFormas de transporteFormas de transporte

La formas de transporte a través de las membranas son: La formas de transporte a través de las membranas son: 1.1. Uniporte,Uniporte, por canales o con transportadores. por canales o con transportadores. 2.2. CotransporteCotransporte, el que puede ser: , el que puede ser:

a) a) Simporte:Simporte: dos solutos en la misma dirección. dos solutos en la misma dirección. b) b) Antiporte:Antiporte: dos solutos en direcciones opuestas. dos solutos en direcciones opuestas.

Transporte con membranaTransporte con membranaTransporte con membranaTransporte con membrana

La La endocitosisendocitosis es un proceso celular que consiste en es un proceso celular que consiste en la invaginación de la membrana citoplasmática, la invaginación de la membrana citoplasmática, formando una vesícula con contenido diverso que es formando una vesícula con contenido diverso que es así transportado del exterior de la célula al interior. así transportado del exterior de la célula al interior.

Transporte con membranaTransporte con membranaTransporte con membranaTransporte con membrana

La La pinocitosispinocitosis es el procedimiento de ingestión de es el procedimiento de ingestión de pequeños glóbulos de líquido extracelular, formándose pequeños glóbulos de líquido extracelular, formándose pequeñas vesículas en el citoplasma de la célula. pequeñas vesículas en el citoplasma de la célula.

Transporte con membranaTransporte con membranaTransporte con membranaTransporte con membrana

La fagocitosis es la ingestión de partículas grandes como bacterias, células y fragmentos de tejidos en degeneración.

Transporte ActivoTransporte ActivoTransporte ActivoTransporte ActivoLa La exocitosis exocitosis es la excreción de macromoléculas a través de es la excreción de macromoléculas a través de la fusión de vesículas con la membrana celular (p. ej. la la fusión de vesículas con la membrana celular (p. ej. la insulina). insulina).

Citoplasma Espacio extracelular

Fenómenos de membranaFenómenos de membrana Fenómenos de membranaFenómenos de membrana La La plasmolisisplasmolisis es el proceso en que las células tienden a es el proceso en que las células tienden a perder agua y disminuir su volumen. La plasmalema se perder agua y disminuir su volumen. La plasmalema se despega de la pared. despega de la pared.

La La turgencia turgencia es el fenómeno opuesto.es el fenómeno opuesto.

Fenómenos de membranaFenómenos de membranaFenómenos de membranaFenómenos de membrana

El glóbulo rojo altera su forma dependiendo de la concentración que posea el medio en que se encuentra.

En un medio isotónico ofrece su forma bicóncava normal.

En un medio hipertónico sufre crenación.

En un medio hipotónico llega a sufrir hemólisis.

hipertónico isotónico hipotónico

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