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Fisiologia celular
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18/04/23Dr. Nelson Duchi D, PhD. FCP - ESPOCH2
MEMBRANA CELULARCuestionario
Función y composición. Propiedades.
Introducción.
Transporte.
18/04/23Dr. Nelson Duchi D, PhD. FCP - ESPOCH3
INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN
Las células pueden presentar dos tipos de cubiertas:
Membrana celular.Pared celular.
La membrana celular está presente en todos los tipos de células.La pared celular está presente en células vegetales y en ciertos microorganismos; no se observa en células animales.
Glucoproteína
Glucolípido
Proteína demembranasuperficial
Glucolípido
Bicapalipídica
Espacio intercelular
Proteína decanal transmembrana
Filamento delcitoesqueleto
Proteína transmembrana
Proteína demembranainterna
ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA CELULAR
Componentes: 60% proteínas, 40% fosfolípidos y glúcocidos.
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MMEEMMBBRRAANNA A CCEELLUULLAARR
REGULAR EL PASO DE SUSTANCIAS.CONTENER AL CITOPLASMA Y A LOS ORGANELOS. CONSTITUIR LOS LÍMITES DE LA CÉLULA. COMUNICACIÓN INTERCELULAR.
SUS FUNCIONES SON
FOSFOLÍPIDOS.
SUS COMPONENTESQUÍMICOS SON
RECONOCIMIENTO. COMUNICACIÓN. ESTABILIDAD. FLUIDEZ
COLESTEROL.
PROTEÍNAS.
CARBOHIDRATOS.
SU
FUNCIÓN
ES
FLUIDEZ VISCOSIDAD
TRANSPORTE. RECEPTORES DE SE-ÑALES QUÍMICAS.CATALIZADORES.CITOESQUELETO
SE UNEN A LÍPIDOS Y PROTEÍNAS.RECONOCIMIENTO.
Representación esquemática tridimensional del modelo de mosaico fluido de la
membrana celular
Gartner y Hiatt, 1997
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PROPIEDADES DE LA MEMBRANAPROPIEDADES DE LA MEMBRANA
FLUIDEZ
SON
ASIMETRÍA PERMEABILIDADSELECTIVA
MOVIMIENTO DE LOSLÍPIDOS A TRAVÉS DE
LA DOBLE CAPA
CONSISTE EN
EJEMPLO
ROTACIÓN SOBRE SU EJE DIFUSIÓN LATERALFLEXIÓNFLIP – FLOP
LA COMPOSICIÓN DE LA MEMBRANA DIFIERE EN AMBAS MITADES
YA QUE
EJEMPLO
CAPA SUPERIOR: FOSFATIDIL COLINA
CAPA INFERIOR:FOSFATIDIL SERINAFOSFATIDIL ETANOLAMINA
ES LA
CAPACIDAD PARA RE-GULAR EL PASO DE SUSTANCIAS A TRA-VÉS DE ELLA
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FUNCIONES DE LA MEMBRANA
• LIMITA LA CÉLULA Y SEPARA EL CITOPLASMA DEL MEDIO.
• REGULA EL INTERCAMIBO DE SUSTANCIAS: TRANSPORTE CELULAR. Son las proteínas de membrana las que se encargan. El transporte puede ser:
– De pequeñas moléculas.Transporte celular.– De grandes moléculas. Endocitosis y exocitosis..
• PRODUCE LOS GRADIENTES ELECTROQUÍMICOS.• RECOGE SEÑALES DEL EXTERIOR ( GLÚCIDOS).• Regula la división celular.
• INMUNIDAD Y RECONOCIMIENTO CELULAR (GLÚCIDOS)
– INFECCIONES– FECUNDACIÓN– RECONOCIMIENTO ENTRE CÉLULAS DE TEJIDO.– RECHAZO A INJERTOS Y TRASPLANTES.
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MEMBRANA CELULARMEMBRANA CELULAR
MOLÉCULAS PEQUEÑAS
PUEDE TRANSPORTAR
MOLÉCULAS GRANDES
TRANSPORTEACTIVO
EL CUAL
NO CONSUMEENERGÍA
EMPLEAN
ENDOCITOSISTRANSPORTEPASIVO
UTILIZAN
Y EL
CONSUMEENERGÍA
EJEMPLO
DIFUSIÓN ÓSMOSIS
EXOCITOSIS
TOMAR MOLÉCULASGRANDES DE SU MEDIO EXTERNO
VERTER MOLÉCULASGRANDES HACIA ELEXTERIOR CELULAR
CONSISTE EN
POR MEDIO DE
PINOCITOSIS FAGOCITOSIS
TRANSPORTE DE PEQUEÑAS MOLÉCULAS.
• SUSTANCIAS QUE ATRAVIESAN LIBREMENTE:
•APOLARES DE PEQUÑO TAMAÑO: O2, N2.
•POLARES SIN CARGA: H2O.
•APOLARES GRANDES: ÁCIDOS GRASOS, ALCOHOLES.
•SUSTANCIAS DE PASO RESTRIGIDOS A TRAVÉS DE PROTEÍNAS DE MEMBRNANA:
• IONES.
•GLUCOSA, AMINOÁCIDOS.
TRANSPORTE DE PEQUEÑAS MOLÉCULAS.
El transporte puede ser.
•Pasivo: a favor de gradiente y sin gasto de energía.
•Simple. Si no intervienen proteínas de membrana.
•Facilitada. Si intervienen proteínas de membrana.
•Transporte activo: Con gasto de energía.
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TRANSPORTE PASIVO TRANSPORTE PASIVO
Se define como: “el paso de sustancias de una zona de mayor concentración a otra de menor concentración, sin gasto de energía”. Ejemplo:Difusión simple:
Por este mecanismo ingresan a la célula el bióxido de carbono, oxígeno, urea, etanol y hormonas esteroideas.
Difusión facilitada (requiere de una proteína transportadora):Por este mecanismo la célula obitene carbohidratos, amionoácidos y iones.
Ósmosis:Es el proceso de difusión de un solvente a través de la membrana; en este caso, el solvente es el agua.
TRANSPORTE PASIVO. DIFUSIÓN SIMPLE
A FAVOR DE GRADIENTE.SIN GASTO DE ENERGÍA.NO SE UNEN A PROTEÍNAS. NO ES SATURABLE.TIPOS:
A TRAVÉS DE LA BICAPA.A TRAVÉS DE CANALES :
• SIEMPRE ABIERTOS.• DE APRETURA REGULADA POR CARGA O LIGANDO.
Es el paso de moléculas a favor de gradiente sin que las moléculas transportadas se unan a la membrana.
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DIFUSIÓN FACILITADA
• A FAVOR DE GRADIENTE.
• SIN GASTO DE ENERGÍA.
• SE UNEN A PROTEÍNAS.
PERMEASAS.
• ES SATURABLE.
Es el paso de pequeñas moléculas a favor de gradiente por la unión de proteínas transportadoras.PERMEASAS.
Permite el paso de pequeñas moléculas polares e iones.
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DIFUSIÓN FACILITADA
CARACTERÍSTICAS DE LAS PERMEASAS: • SON TRANSMEMBRANALES.
• SON ESPECÍFICAS
• AL UNIRSE A LA MOLÉCULA QUE VAN A TRASMPORTAR SUFREN UN CAMBIO DE FORMA
• ES SATURABLE. EXISTE UNA VELOCIDAD MÁXIMA DE TRANSPORTE.
Mecanismos de transporte
Gartner y Hiatt, 1997
A favor de un gradiente de concentración: agua, O2, CO2, esteroides, vitaminas liposolubles, urea, Na+, K+, HCO3, Ca++, glucosa.
Transporte pasivo
18/04/23Dr. Nelson Duchi D, PhD. FCP - ESPOCH22
TRANSPORTE ACTIVO TRANSPORTE ACTIVO
Se define como: “el paso de sustancias de una zona de menor concentración a otra de mayor concentración, con gasto de energía”. Para que esto suceda se requiere de una proteína transportadora que actúe como bomba contra el gradiente, además de una fuente de energía que es el ATP.Un ejemplo de este proceso, es la bomba de sodio – potasio indispensable en la producción y conducción del impulso nervioso.
Mecanismos de transporte
Gartner y Hiatt, 1997
ATPEn contra de un gradiente de concentración: Bomba de H+, bomba Na+/K+
Glucosa, aminoácidos.
Transporte activo
18/04/23Dr. Nelson Duchi D, PhD. FCP - ESPOCH25
ENDOCITOSIS ENDOCITOSIS
Se define como: “proceso mediante el cual la célula toma moléculas grandes o partículas de su medio externo”. Para ello utiliza los mecanismos de:
a) Pinocitosis (pino = beber): Por este mecanismo la célula obtiene macromoléculas solubles que generalmente presentan dificultades para atravesar la membrana celular. Para ello utiliza unas proyec- ciones llamadas pseudópodos.
b) Fagocitosis (fago = comer): Por este mecanismo, la célula puede ingerir partículas de gran tamaño como microorganismos, utilizando para ello vacuolas llamadas fagolisosomas
18/04/23Dr. Nelson Duchi D, PhD. FCP - ESPOCH26
EXOCITOSIS EXOCITOSIS
Se define como: “proceso mediante el cual la célula vierte hacia el exterior macromoléculas que produce en su interior”. Entre las sustancias que vierten podemos mencionar a las enzimas y las hormonas, para ello utilizan vacuolas que se adhieren a la membrana celular y al abrirse liberan dichas sustancias.
EndocitosisEspacio extracelular
Exocitosis
Bicapa lipídica de la membrana celular
Proteínasfusogénicas
Invaginación Adhesión Fusión Aposición Adhesión Fusión
Citosol Vesícula(endosoma)
Vesícula
Exocitosis y endocitosis
Mecanismos de transporte
Stevens y Lowe, 1998