Transporte Celular y Funciones de la Membrana

La Célula y sus Organelas

• Los orgánelos u orgánulos son estructuras específicas dentro de una célula.

Membrana

• La membrana plasmática, también llamada membrana celular, se encuentra en todas las células.
• La membrana plasmática separa el interior de la célula del ambiente exterior.
• La membrana plasmática es una bicapa de fosfolípidos entrelazados con moléculas de colesterol que forman una matriz fluida.
• En la matriz fluida están inmersas varias proteínas (azul) que llevan unidos carbohidratos para formar glucoproteínas.
• Las proteínas de reconocimiento, unión, recepción y transporte están ilustradas.

Funciones de la membrana:

• Compartimentación: Delimita la célula, el núcleo y se encuentra en contacto con el citoplasma.
• Actividad bioquímica
• Barrera permeable
• Transporte de solutos
• Responde a estímulos externos
• Interacción intercelular
• Transformación de energía

Interacción

• Interacción por colisión e Interacción efectiva.
• Membrana plasmática es una barrera permeable selectiva.

Causantes de heterogeneidad:

• Interacciones entre las moléculas de la membrana
• Interacciones con el citoesqueleto
• Interacciones con la matriz extracelular
• Curvatura y espesor

Composición Lipídica

• La bicapa sirve como una columna estructural que impide el movimiento aleatorio de los materiales solubles en agua hacia dentro y fuera.
• Relación lípido - proteína

Estructuras lipídicas:

• Ininterrumpidas
• Autoensamblaje
• Liposomas

Lípidos de la membrana:

• Fosfoglicéridos
• Anfipático
• Esfingolípido
• Anfipático
• Colesterol
• Anfipático

Fosfogliceridos:

• Diglicéridos: Dos grupos hidroxilos del glicerol están esterificados
• Cargas: Negativa Neutra
• Saturado o insaturado: 01 0+
• DHA: Ácido decosahexaenoico

Ejemplos de Fosfogliceridos:

• PC: Fosfatidilcolina
• PE: Fosfatidiletanolamina
• PS: Fosfatidilserina
• PI: Fosfatidilinositol

Esfingolípidos

• Esfingosina: Unida a un ac. Graso por el grupo amino
• Grupos:
• Cerebrósido – azúcar simple
• Gangliósido – Az con ac. siálico
• Largas saturadas

Colesterol

• 50% de las moléculas de lípidos Función: mantener la flexibilidad de la membrana Vegetales: Esteroles

Carbohidratos de membrana

• Composición de 2 al 10% peso
• Glucoproteínas – 15 azúcares
• Glucolípidos, por ejemplo, determinan el tipo de sangre.
• Estructuras lipídicas ininterrumpidas, autoensamblaje, Liposomas

Proteínas de membrana por su ubicación

• Integrales: Transmembrana, anfipáticas, fijas o laterales, receptoras o de transporte. Van der Waals
• Periféricas: Superficie, Soporte y ancla para integrales, señales transmembrana. Enlaces electrostáticos. Pueden liberarse
• GPI: Ancladas a lípidos, Glucosilfosfatidilinositol

Proteinas de la membrana por su función:

• Receptoras: se une una molécula, la activa y produce una respuesta
• Reconocimiento: etiqueta de identificación, glucoproteínas
• Enzimáticas: Transforman biomoléculas del medio extracelular como proteínas y carbohidratos
• Unión: ancla a la célula a un lugar, la sostiene del citoesqueleto con la matriz extracelular
• Transporte: Movimiento de moléculas hidrofílicas, Canal y portadoras

Función de la superficie Reconocimiento

• Propio, de células propias, contacto intercelular, secuencia única
• Gérmenes, bacterias, virus - Ac. siálico
• Mensajeros por receptores, hormonas, neurosecreciones y neurotrasmisores
• Captación de moléculas, mecanismos fisiológicos, mecanismos patogénicos

Poros nucleares

• Formación por aproximadamente 100 proteínas
• Intercambia material entre el núcleo y el citoplasma
• Intercambio de ARN – Ribosomas y Proteínas - polimerasa
• Se expanden de 9 a 30 nm
• Selectivo con Señales de localización nuclear
• Selectividad baja

Transporte de membrana

• Es toda sustancia cuyas moléculas pueden deslizarse unas en otras; como resultado, los fluidos no tienen forma propia.
• Los gases, los líquidos, etc., son fluidos

Soluto

• Sustancia que puede disolverse (dispersarse en átomos, moléculas o iones individuales) en un disolvente, que es un fluido (normalmente un líquido) capaz de disolver el soluto.
• El agua es el disolvente universal

Concentración

• Define la cantidad de soluto en una cantidad dada del disolvente.
• Número de moléculas de sal en un volumen de agua.

Gradiente

• Diferencia física de la concentración de una sustancia en un fluido entre dos espacios contiguos.
• Los gradientes de concentración o presión hacen que se muevan iones o moléculas de una región a otra en el sentido en que se equilibra la diferencia.
• Gradiente electroquímico

Flujo neto

• Movimiento de la sustancia
• Afluente: de la sustancia hacia la célula
• Efluente: de la sustancia fuera de la célula

Difusión:

• Movimiento neto de moléculas de un gradiente de mayor a menor concentración.
• Un gradiente de concentración mayor, temperatura elevada, tamaño molecular pequeño y mayor solubilidad en lípidos aumentan la velocidad de la difusión simple.
• Cuanto mayor es el gradiente de concentración, mayor es la velocidad de la difusión.
• Cuanto más alta es la temperatura, la velocidad de la difusión es mayor.
• Si no intervienen otros mecanismos, la difusión continúa hasta que las concentraciones se igualan en todas sus partes, es decir, hasta que se pierde el gradiente de concentración.

Tipos de Pasivo:

• Mayor concentración a menor concentración
• Difusión Simple
• Difusión Facilitada
• Osmosis

Tipos de Con energía:

• Consume energía para que entren y salgan sustancias.

Osmosis

• Movimiento de agua por difusión a través de una membrana selectivamente permeable al agua simple o por difusión facilitada por acuaporinas.
• El agua cruza una membrana selectivamente permeable al agua por su gradiente de concentración
• Lado con la mayor concentración de moléculas de agua libre
• Lado con menor concentración.
• Hipertónico: Compartimento con la concentración de soluto más alta
• Hipotónico: Compartimento con la concentración de soluto más baja
• Isotónico: Concentración igual de solutos en ambos compartimentos o concentración igual de agua.

Transporte que requiere energía:

• Activo
• Endocitosis
• Exocitosis

Transporte activo Primario

• Las proteínas utilizan energía para mover moléculas en contra del gradiente de concentración
• Selectivo, cambia la conformación de la proteína transportadora, alta afinidad

Tas bombas de Na y K:

• Función: expulsar Na+ al espacio extracelular e introducir K+ al intracelular
• El Na+ sale y el K+ ingresa a la célula, ambos lo hacen en contra de su gradiente.
• Se necesita ATP para movilizarlos
• Por lo menos un tercio de la energía que consume una célula animal se destina para impulsar esta bomba.

Bomba de Ca

• Función: transportar calcio iónico (Ca2+) hacia el exterior de la célula a través de la energía proporcionada por la hidrólisis de ATP.
• Finalidad: mantener la baja concentración de Ca2+ en el citoplasma.

Transporte activo Secundario

• Energía cinética
• Cotransporte
• Contratransporte

Endocitosis

• Ingreso de moléculas grandes
• Endosoma
• Mediada por receptor: vesícula
• Pinocitosis: líquido
• Fagocitosis: partículas sólidas - fagosoma
• Endocitosis mediada por receptor o ligando
• Pierde membrana

Transcitosis

Exocitosis:

• Secretar al medio extracelular, la vesícula fusionada elimina:
• Desechos, hormonas, neurotransmisores, insulina
• Gana membrana

Este cuestionario explora los mecanismos de transporte celular, incluyendo bombas iónicas y transporte activo. También cubre las funciones esenciales de la membrana celular, como la comunicación y la homeostasis. Evalúa la comprensión sobre la importancia de la membrana en la interacción celular y la respuesta a estímulos externos.