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TEMA: LA MEMBRANA CELULAR
Todas las células están rodeadas por una fina membrana plasmática o celular cuya función principal es separar el
medio intracelular del medio extracelular y además como es muy delgada y flexible les permite mantener su
forma.
La membrana celular o plasmática está formada por lípidos (fosfolípidos, colesterol), proteínas y algunos
carbohidratos.
Los fosfolípidos : son los mas abundantes que se disponen formando una bicapa .Los fosfolípidos se caracterizan por
tener dos zonas, que tienen distinta afinidad con el agua: las cabezas son hidrofílicas, es decir, pueden estar en
contacto con el agua; y las colas son hidrofóbicas, lo que significa que repelen el contacto con ella.
Las proteínas : son las principales biomoléculas que conforman la mayoría de las membranas plasmáticas .Entre sus
principales funciones están: recibir señales externas y transportar sustancias desde la célula hacia el exterior, y desde
el exterior hacia la célula.
Las proteínas son diversas en cuanto a su estructura y función, por ejemplo:
- Las proteínas integrales atraviesan toda la membrana y se encuentran fuertemente unidas a los fosfolípidos .Su
principal función es el transporte de sustancias desde o hacia la célula.
- Las proteínas periféricas son otro tipo de proteínas, se encuentran unidas a la cara externa o citoplasmática de la
bicapa lipídica .Principalmente actúan como enzimas y receptores de señales.
El colesterol se ubica entre las cabezas de los fosfolípidos y le otorga mayor rigidez a la membrana celular.
Los carbohidratos o glúcidos: se encuentran unidos a las proteínas y a los fosfolípidos constituyendo glucoproteínas
y glucolípidos , respectivamente. El conjunto de glúcidos asociados a la membrana plasmática se denomina
glucocálix, y se encuentra exclusivamente en la cara exterior de la membrana y está en contacto con el medio
extracelular.
La descripción de la membrana que se ha planteado es muy semejante a la descripción que realizaron dos científicos
Singer y Nicolson ( 1972 ) que denominaron a este modelo de membrana celular Modelo de Mosaico Fluido, el
término fluido es en alusión a las características que le confieren la bicapa fosfolípidica y el término mosaico, a la
composición de los componentes de la bicapa. El modelo de mosaico fluido le da estructura dinámica, y elástica a la
membrana donde las proteínas pueden moverse dentro de la bicapa, además es aplicable a todas las membranas
de las células, incluyendo a las que forman los organelos membranosos.
PROPIEDADES DE LA MEMBRANA CELULAR.
Todas las células están rodeadas por una membrana plasmática que mantiene el citoplasma con todos los organelos
separados del medio externo. Esta membrana permite el ingreso de nutrientes y la salida de los desechos. De este
modo, la célula puede interactuar con los elementos próximos del exterior.
Las células requieren de energía para su funcionamiento, de materiales para poder reparar sus estructuras dañadas
y eliminar el CO2 y otras sustancias que al sobrepasar ciertos límites de concentración la intoxican. De este modo, la
membrana plasmática es permeable, es decir, permite el ingreso y salida sustancias.
Este constante movimiento de partículas a través de la membrana recibe el nombre de transporte . Este puede ser
de dos tipos : el transporte pasivo y el transporte activo
El transporte pasivo es el que permite a las partículas entrar y salir de la célula sin necesidad de gastar energía,
porque las moléculas tienden a moverse espontáneamente desde donde se encuentran más concentradas, hacia
donde lo están menos .
En el transporte pasivo, el paso de sustancias ocurre hasta que en ambos lados de la membrana plasmática la
sustancia alcanza igual concentración.
El transporte activo es el que requiere que la célula emplee energía extra para hacer ingresar o expulsar partículas de
ella.
TRANSPORTE.
El transporte a través de la membrana puede ser de diversos tipos:
1.- Procesos Pasivos : son mecanismos que no requieren gasto energético, porque las moléculas tienden a moverse
en forma espontanea.
a) DIFUSION: La difusión es el movimiento de las moléculas desde un área de mayor concentración a otro de
menor concentración. La difusión de partículas no ocupa energía.
Este tipo de transporte se divide en dos tipos: difusión simple y difusión facilitada
- Difusión Simple: Se ha demostrado que existen moléculas que pueden difundir a través de la membrana celular.
Algunas de ellas son muy pequeñas y otras son solubles en lípidos. Al presentar cualquiera de estas dos
características, las moléculas pueden atravesar la bicapa de lípidos de la membrana, a este tipo de transporte pasivo
se le denomina difusión simple. El transporte de O2, CO2 y el alcohol utilizan este proceso.
- Difusión Facilitada : No todas las partículas que se encuentran en el interior de la célula pueden pasar por la bicapa
lipídica de la membrana, el ingreso y salida de moléculas de mayor tamaño debe realizarse a través de proteínas
especiales, de los canales proteicos o de las proteínas transportadoras .Estos canales atraviesan la bicapa lipídica y
presentan un poro central. A este tipo de transporte pasivo se le denomina difusión facilitada. Entre las moléculas
que utilizan este tipo de transporte se encuentra la glucosa , aminoácidos y algunas vitaminas.
b) Osmosis: Como todos los organismos necesitan agua para vivir , sus células contienen agua y están rodeadas de
ella . La difusión del agua a través de la membrana celular es de vital importancia, a este proceso se le llama Osmosis.
Cuando la concentración de iones de la solución es menor (hipotónica) que la concentración intracelular, el agua
externa tenderá a entrar a la célula provocando un aumento en su volumen. Sin embargo, la entrada de un exceso
de líquido ocasiona ruptura de la membrana celular, fenómeno denominado citolisis
Puede ocurrir también que la concentración de iones de la solución sea igual (isotónica) que la concentración del
citoplasma de una célula, entonces no existirá un flujo neto de agua, por lo que las células conservan su volumen
constante.
Si la concentración de iones de la solución es mayor (hipertónica ) que la concentración del fluido intracelular ,el
líquido intracelular tenderá a salir de la célula provocando una disminución de su volumen y un cambio en su forma.
Podemos concluir que todas las sustancias que atraviesan la membrana plasmática por difusión u osmosis viajan
desde un área de alta concentración a otra de baja concentración.
2.- PROCESOS ACTIVOS: Son los que requieren de un gasto energético.
a.- El Transporte Activo: es el paso de una sustancia a través de de la membrana en contra de un gradiente de
concentracion, es decir, desde una zona de menor concentracion hasta una zona de mayor concentracion, que
requiere de un aporte energético (gasto de ATP).Este tipo de transporte se verifica en sustancias como el Na+, k+,
Ca+2, Fe+3, glucosa, aminoácidos, etc.
TRANSPORTADORES.
No todas las sustancias que atraviesan la membrana celular lo hacen a través de los fosfolípidos , algunas lo hacen
mediante transportadores. El transporte en este caso puede ser tanto a favor como en contra de la gradiente de
concentracion de esas sustancias.
TRANSPORTE DE MACRO MOLECULAS.
Los transportadores que hemos analizados se refieren a la entrada y salida de partículas pequeñas de las células.
Pero ocurre que las células también incorporan o expulsan moléculas de gran tamaño.
Los mecanismos mediante los cuales una célula incorpora y expulsa, una molécula de gran tamaño se denomina
Endocitosis y exocitosis respectivamente.
LA ENDOCITOSIS:
Es el proceso por el cual la célula introduce en su interior una gran molécula a través de la membrana celular. La
membrana plasmática rodea la molécula y la encierra en una vesícula para que pueda entrar en la célula.
Dependiendo de las características de la molecula y los mecanismos que la introducen, la Endocitosis se puede
clasificar en: fagocitosis y pinocitosis.
LA EXOCITOSIS:
Las moléculas grandes que son secretadas por la célula lo hacen por un proceso llamado exocitosis.
Es un mecanismo por el cual las macromoléculas contenidas en vesículas citoplasmáticas son
transportadas desde el interior hasta la membrana plasmática, para ser vertidas la medio extracelular.
Esto requiere que la membrana de la vesícula y la membrana plasmática se fusionen para que pueda
ser vertido el contenido de la vesícula al medio .mediante este mecanismo, las células son capaces de
eliminar sustancias sintetizadas por la célula y también sustancias de desecho
ACTIVIDAD Nº 1
Confecciona una maqueta que represente la estructura de la membrana celular, señala claramente sus
componentes químicos y la función que cumplen en ella.
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Para la construcción de la membrana tú eliges los materiales que te servirán para representar sus
estructuras.
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Debes presentar este trabajo los días
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Lugar : Solymar Nº1
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Se evaluara creatividad, limpieza, representación, etc. Tiene una ponderación de un 50% de la nota final
que se sumara con el trabajo anterior para obtener el promedio correspondiente para el primer semestre y
la categorización en escala ABCD .
- Sábado 15/6