Download Membrana Celular 2008

LA MEMBRANA CELULAR
Estructura y función
Características de la membrana celular o
membrana plasmática
 Todas las células están rodeadas por una membrana
celular externa que las limita.
 La membrana celular es una estructura viva que
cumple varias funciones en las células
1)Permite regular el tránsito de materiales hacia dentro
y hacia fuera de la célula.
2)Interviene en la composición química del citoplasma y
en la captación selectiva de sustancias
3)La membrana celular permite el paso de algunas
sustancias mientras que bloquea el paso de otras (es
una estructura selectivamente permeable).
Ultraestructura de la Membrana
celular ( Mosaico fluido. 1972)




Esta formada por:
Dos capas de fosfolípidos
( bicapa lipídica).
Proteínas en forma de
globo ( globulares)
Oligosacáridos unidos a
las proteínas y
fosfolípidos hacia el lado
externo.
Concentraciones bajas de
colesterol .
Transporte y movimiento de sustancias
por la membrana celular
 Las sustancias se transportan por mecanismos
diferentes por la membrana celular :
 Difusión simple: CO2 y O2.
 Osmosis: movimiento del agua.
 Difusión facilitada. De pequeñas moléculas como
monosacáridos, aminoácidos y vitaminas.
 Transporte activo. Con gasto de ATP, es el caso de
iones.
 Trasporte por vesículas: para moléculas mayores
como proteínas, polisacáridos y otros . Existe:
 La endocitosis (fagocitosis, pinocitosis) y
 Exocitosis.
Mecanismos de transporte por la
membrana celular

Mecanismos Pasivos: Transporte de sustancias a favor
de la gradiente de concentración ( desde zonas de
mayor a menor concentración ) y sin gasto de energía
en forma de ATP. Entre ellos están:
1)Difusión simple
2)Difusión facilitada
3)Osmósis
4)Diálisis

Mecanismos Activos: Transporte de sustancias en
contra de la gradiente de concentración ( desde zonas
de menor a mayor concentración ) con gasto de
energía en forma de ATP. Entre ellos están:
1)
Transporte activo
2)
Endocitosis
3)
Exocitosis
1) Difusión simple o pasiva.
 Movimiento
de
moléculas
desde zonas más concentradas
hacia
zonas
menos
concentradas, sin ayuda, solo
se realiza porque las moléculas
están dotadas de movimiento (
Browniano).
 Este proceso se denomina
difusión simple, por que no hay
gasto de energía.
 El O2 y el CO2, como también
otras moléculas pequeñas, se
mueven fácilmente por la
bicapa lipídica por diferencia
de concentración, es decir, por
difusión simple sin gasto de
energía por parte de la célula.
2. Difusión facilitada.
 Tipo de difusión que se
realiza con proteínas
transportadoras
o
“carrier”
denominadas
permeasas.
 El carrier tiene un sitio
activo al que se le une la
molécula transportada.
 No gasta energía: ocurre
a favor de la gradiente de
concentración.
 Ocurre para moléculas
complejas
polares
o
hidrofílicas: glucosa,
aminoácidos, vitaminas.
3) Osmosis
 La osmosis es un tipo especial de difusión




simple.
Es el paso de las moléculas de agua por una
membrana semipermeable desde una región
de mayor concentración de agua hacia una
región de baja concentración de agua.
El agua se escurre por finos poros
hidrofílicos que dejan las proteínas
integrales de la membrana celular.
La osmosis, no gasta energía ( ATP) y
permite el movimiento de agua por todas las
células del organismo.
Proceso de gran importancia para las
células pues, todo lo que captan o eliminan
está disuelto en agua.
 En el esquema se muestra
la osmosis.
 El
movimiento de las
moléculas de agua genera
una fuerza denominada
Presión Osmótica.
 La presión osmótica tiene
considerable importancia
en la vida de cualquier
organismo, porque ella
determina la cantidad de
agua que entra y sale de
sus células.
 Cuando
la
presión
osmótica se hace 0 se
habla
de
equilibrio
osmótico
Soluciones isotónicas, hipotónicas e
hipertónicas
 Normalmente todas las células de un organismo se
encuentran en un medio semejante a ellas.
 Según esto, la cantidad de agua que entra y sale de
las células es esencialmente la misma, este
equilibrio osmótico se produce cuando la solución
que rodea la célula es isotónica con el contenido
celular
 En un medio isotónico la concentración de las
moléculas de agua es similar a ambos lados de la
membrana plasmática.
 Medios isotónicos: Sangre, el suero fisiológico
usado en los laboratorios (solución de NaCl al 0,9
% en agua), la savia de los vegetales, la linfa y otras
soluciones.
 Cuando natural o artificialmente la célula se halla
en medios de concentración salina y de agua
superior o inferior a la suya el equilibrio osmótico
se rompe y se producen trastornos que pueden
destruir a la célula por completo.
 Si la célula se encuentra en una solución
Hipotónica , que tiene menor cantidad de solutos
pero una gran concentración de agua por sobre el
contenido celular
 Se traduce en que entran más moléculas de agua a
la célula que las que salen, como resultado la célula
se hincha y eventualmente puede llegar a reventar.
 La lisis o destrucción celular es provocado por el
aumento de la presión osmótica en su interior.
 En las células animales este proceso de
destrucción celular se denomina Citólisis,
en el caso especial de los glóbulos rojos de
la sangre cuando se destruyen por el
exceso de agua interior se denomina
hemólisis.
 Si el medio en que se encuentra la célula es
Hipertónico o sea, con mayor concentración
de solutos y menor concentración de agua
que el contenido celular, entonces el agua
sale de la célula produciendo una
deshidratación que produce su muerte, en el
caso de las células animales se denomina
Crenación, en el caso especial de las
células vegetales se denomina plasmólisis.
Los efectos de la osmósis
Transporte activo
 Se realiza por proteínas carrier o “bombas”.
 Se efectúa en contra la gradiente de la
concentración de los solutos transportados.
 Gasta energía (ATP).
 Se transportan iones (partículas polares).
 Es específico para las sustancias
 Presenta inhibición competitiva.
 Ejemplo de transporte. La bomba Na+ y K+.
La Bomba Na +y K+
a.
b.
c.
d.
e.
f.
Un ión Na se inserta con precisión en
el carrier o bomba
Un ATP, libera un P que se une al
carrier, por efecto de la Ez. ATPasa
(éste adquiere energía), liberándose
ADP.
Lo anterior determina que el carrier
cambie de forma liberando el Na
hacia fuera de la membrana.
Un ión K en el lado externo de la
membrana, se inserta en el carrier.
De esta manera el carrier ofrece una
mejor circulación para el K que para
el Na.
Se libera el P del carrier, induciendo a
que éste recupere su forma inicial y el
K es liberado en el citoplasma. El
carrier
queda
en
cndiciones
nuevamente de repetir el proceso.
Comparación del transporte activo con
el pasivo.
¿Qué diferencias puedes establecer al
respecto?
Transporte por vesículas




a.
a.
Es un proceso activo que implican cambios
estructurales de la membrana celular.
Permite el paso de macromoléculas: proteínas,
polinucleótidos, virus e incluso otra célula a través
de la membrana celular.
Ocupa energía en forma de ATP.
Existen dos formas:
Endocitosis:
fagocitosis, pinocitosis y la mediada por
receptores
Exocitosis.
Endocitosis .
 En la fagocitosis el contacto entre
la membrana celular y una
partícula sólida hace que la
membrana se extienda alrededor
de la partícula englobándole en
una vacuola (fagosoma).
 Este proceso se llama fagocitosis y
es la forma como se alimentan las
amebas o como los glóbulos
blancos devoran microbios.
 Si lo que se engloba es líquido el
proceso se llama pinocitosis. El
óvulo humano se alimenta así de
las células nodrizas, lo mismo
ocurre en unicelulares.
Exocitosis
 Vacuolas que se forman
en el aparato de Golgi,
migran hacia la
membrana celulary se
fusionan con esta
expulsando de esta
forma su contenido al
exterior de la célula.
 Es la forma como las
células
glandulares
expulsan
sus
secreciones.
 Es el proceso contrario a
la endocitosis.
 También es un proceso
que gasta energía en
forma de ATP.
Endocitosis y exocitosis: comparación