Download Diapositiva 1
Document related concepts
Transcript
La célula como un sistema de membranas La célula eucariota se caracteriza por tener un verdadero núcleo y orgánulos limitados por membranas. Núcleo, mitocondrias, plastos, peroxisomas, lisosomas y vacuolas. Retículo endoplásmico Aparato de Golgi SISTEMAS INTERNOS DE MEMBRANA CÉLULA ANCESTRAL De dos tipos ORGÁNULOS MEMBRANOSOS COMPARTIMENTACIÓN INVAGINACIONES DE LA MEMBRANA CELULAR CÉLULA EUCARIOTA RELACIONES DE SIMBIOSIS Por dos vías Teoría endosimbiótica Esta teoría explica la existencia de doble membrana en mitocondrias y cloroplastos así como la existencia de un genoma propio capaz de sintetizar algunas de sus proteínas. Núcleo Procariota ancestral Mitocondria Procariota fotosintético Cloroplasto Ribosomas Ribosomas Nucleoide Eucariota primitivo (urcariota) Eucariota animal 2000-3000 m.a. Mitocondria Eucariota vegetal 1200-2000 m.a. La Membrana Plasmática. Es el límite entre el citoplasma y el medio en el que se encuentra la célula y entre los orgánulos celulares y el citosol (hialoplasma). Posee un espesor de 75 Ǻ (ángstrom). Al microscopio electrónico se presenta como una triple capa. Dos bandas oscuras externas de 20 Ǻ separadas por una interna de color Membrana plasmática 0’55 claro de 35 Ǻ. Composición Química • 40 % de lípidos • 60 % de proteínas • oligosacárido ► Lípidos. Son anfipáticos. En los glóbulos rojo humanos nos encontramos: - Fosfolípidos (55 % del total de los lípidos). - Colesterol (25%) y otros lípidos. -Ácidos grasos (20 %).. - Glucolípidos Composición química de la membrana plasmática LÍPIDOS Oligosacáridos unidos a GLÚCIDOS proteínas Fosfolípidos, glucolípidos y esteroles. Rotación Cara Oligosacáridos unidos a lípidos Glucocálix externa Flip-flop Difusión lateral TRANSMEMBRANALES O INTRÍNSECAS Proteínas Cara interna PERIFÉRICAS O EXTRÍNSECAS intrínsecas PROTEÍNAS Unidas a los lípidos Unidas a las proteínas ► Las proteínas ▪ Proteínas integrales o intrínsecas. Están asociadas a los lípidos (70% de las proteínas de membrana y son hidrófobas) ▪ Proteínas periféricas o extrínsecas. Débilmente asociadas a los lípidos, se separan con facilidad; son hidrosolubles son el 30% restante. Por su colocación en la membrana, se distinguen: ▪ Proteínas transmembranarias: atraviesan la membrana. ▪ Proteínas de hemimembrana: abarca la mitad de la bicapa. ▪ Proteínas adosadas: fuera de la bicapa. Estructura de la membrana. Modelo del mosaico fluido Los lípidos y las proteínas se hallan dispuestos en mosaico. La membrana es como un mosaico fluido. Tanto las proteínas como los lípidos pueden desplazarse lateralmente. Las membranas son estructuras asimétricas en cuanto a la distribución de sus componentes químicos. Cara externa Glucoproteínas Colesterol Cara interna Proteínas periféricas Proteínas integrales Glucolípidos Funciones de la Membrana Plasmática ● Frontera física entre dos medios. ● Facilita que ocurran muchas reacciones químicas. ● La bicapa lipídica es una eficaz barrera. ● Asegura el intercambio de sustancias e información. ● Factores de reconocimiento celular. ● Receptores hormonales y de otras informaciones. Fisiología de la membrana: mecanismos de transporte TRANSPORTE DE MOLÉCULAS DE BAJA MASA MOLECULAR TRANSPORTE PASIVO TRANSPORTE ACTIVO TRANSPORTE DE MOLÉCULAS DE ELEVADA MASA MOLECULAR ENDOCITOSIS EXOCITOSIS DIFUSIÓN SIMPLE DIFUSIÓN FACILITADA TRANSCITOSIS BOMBA DE SODIOPOTASIO PINOCITOSIS FAGOCITOSIS ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTOR Transporte pasivo DIFUSIÓN SIMPLE A favor de gradiente, sin consumo de energía. las sustancias solubles atravesan la membrana disueltas en la bicapa lipídica, por ósmosis o a través de canales acuosos formados por proteínas transmembranarias. Difusión a través de la bicapa Difusión a través de proteínas canal Mediante este mecanismo atraviesan sustancias solubles (O2, CO2, urea,...) DIFUSIÓN requieren la presencia de proteínas transportadoras (permeasas), a FACILITADA las que se unen y son liberadas en el otro lado de la membrana. Proteína transportadora o “carrier” Cambio conformacional Se transportan moléculas polares (Azúcares, aminoácidos). Transporte activo: bomba de sodio-potasio En contra de un gradiente (de la zona más diluida a la más concentrada), se requieren proteínas transportadoras específicas y un aporte de energía (para realizar el “bombeo”), que se traduce en un consumo de ATP. Cara extracelular Membrana Bomba Na+ / K+ plasmática Cambio conformacional Cara citoplásmica Cambio conformacional LAS DIFERENCIAS ENTRE LOS MECANISMOS DE TRANSPORTE Difusión simple La difusión Difusión facilitada simple y la facilitada se realizan a favor de un gradiente (de Transporte activo El transporte activo se hace en contra de gradiente y requiere concentración o químico, eléctrico, o aporte energético, es electroquímico) con lo que no requiere decir, se produce con aporte de energía para realizarse. consumo de ATP La difusión facilitada y el transporte activo se realizan con la mediación de moléculas de proteínas de la membrana. En la difusión simple no Intervienen prot. En el transporte activo transportadoras intervienen los intervienen “permeasas” que se complejos conocidos proteínas mediando el unen de forma específica como “bombas” (por las paso de a la molécula que ha de ejemplo, la de Na/K) que ser transportada y por un tienen una doble función: sustancias. cambio de Transportadora y conformación facilitan enzimática (catalizan la hidrólisis del ATP). su paso Endocitosis Incorpora partículas mediante una invaginación de la membrana. La invaginación se estrangula y forma una vesícula en el interior. Se distinguen dos tipos: PINOCITOSIS FAGOCITOSIS Vesícula pinocítica revestida Clatrin a Clatrina MEDIADA POR RECEPTOR Formación del complejo receptor-ligando Ligando Receptor Clatrina Fagosoma revestido de clatrina Vesícula endocítica revestida Membrana plasmática Exocitosis y transcitosis Endocitosis y exocitosis EXOCITOSIS Mecanismo por el cual las células son capaces de eliminar sustancias sintetizadas por ella o bien de desecho. TRANSCITOSIS Endocitosis Permite a una sustancia atravesar todo el citoplasma de una célula. Fusión con la membrana y liberación del contenido Vesícula de exocitosis Medio sanguíneo Vesícula de transcitosis Célula endotelia l Exocitosis Medio tisular Diferenciaciones de la Membrana Plasmática I.-Microvellosidades. Son evaginaciones que aumentan la superficie de intercambio (intestino delgado). II.- Invaginaciones. Profundos entrantes con finalidad semejante. (túbulos contorneados de las nefronas), III.- Uniones intercelulares: para mantener adheridas y comunicadas células vecinas. • Uniones occludens (impermeables). No dejan espacio e impiden el paso de sustancias (cél. Epiteliales) • Uniones comunicantes. Existe un espacio intercelular, las membranas no llegan a contactar y permite el paso de pequeñas moléculas. Sinapsis. Uniones en hendidura (o gap), dejan entre sí una hendidura ancha que permite el paso de moléculas relativamente grandes. • Uniones adherentes (desmosomas). El la cara interna de la membrana hay un material denso, denominado “placa”, hacia el que se dirigen haces de filamentos. Estructuras celulares Uniones comunicantes ESTRUCTURA DE UNA SINAPSIS Vesículas sinápticas Mitocondria Neurotransmi sor ESTRUCTURA DE UNIÓN EN HENDIDURA Neurona presináptica Montículos de Ackers Hendidura sináptica Conexones Canal hidrófilo Espacio extracelular Neurona postsináptica Membranas plasmáticas de células contiguas Estructuras celulares Tipos de desmosomas HEMIDESMOSOMAS EN BANDA O ZÓNULAS ADHERENTES Placa citoplásmica Catenina Cadherinas Actina Membranas plasmáticas de células contiguas Filamentos intermedios Placa desmosómica Fibras de colágen o Integrin as Membrana plasmática Espacio extracelula r Membranas plasmáticas de células contiguas DESMOSOMAS PUNTIFORMES Tonofilamentos Cadheina s Placa desmosómica Placa desmosómica Espacio extracelular Filamentos intermedios 5 Estructuras celulares 35 Uniones intercelulares CÉLULA INTESTINAL Unión estrecha (naranja) Desmosoma puntiforme CÉLULA INTESTINAL Desmosoma en banda Contacto entre dos células intestinales. Microvilli La pared de la célula vegetal Es una matriz extracelular. adosada a la memb. plasmática de las cél. vegetales, alto contenido en celulosa, lo que la hace ser gruesa, rígida y organizada. COMPOSICIÓN QUÍMICA Célulosa, hemicelulosa y pectina embutidas en una matriz proteica ESTRUCTURA Membrana Pared plasmática secundaria Pared Lámina media primaria Célula vecina Lámina media: capa más externa y delgada común a ambas células, formada por pectina Pared primaria: capa delgada y semirrígida, Células vegetales con pared primaria (plantas en crecimiento). Formada por celulosa con una abundante matriz hemicelulósica. FUNCIONES Pared secundaria: gruesa formada • Exoesqueleto que protege a la célula. por subcapas de celulosa, las fibras distinta orientación, gran rigidez y • Responsable de que la planta se resistencia. En células maduras mantenga erguida. • Impide que la célula vegetal se rompa al intervenir en el mantenimiento de la presión osmótica intracelular. Matriz Extracelular Se encuentra por fuera de la membrana celular. Segregada por la células. El glucocálix (conjunto de cadenas de oligosacáridos) aparece en la cara externa de la membrana celular de muchas células animales. Tiene funciones de reconocimiento celular indispensables para la fecundación, reconocimiento de la célula a parasitar de virus y bacterias, adhesión de células para formación de tejidos y recepción de antígenos específicos para cada célula. Su estructura consiste en una fina red de fibras de proteína inmersa en una estructura gelatinosa de glucoproteínas hidratadas, la sustancia fundamental amorfa. En su composición química: colágeno, elastina, fibronactina, glucoproteínas. La función es primordialmente servir de unión en los tejidos conectivos, cartilaginoso y conjuntivo. Puede acumular sales, originando tejido óseo o quitina y dando lugar a exoesqueletos. PREGUNTAS Membrana plasmática Pared celular