T2. Orgánulos en eucariota animal. Parte 3..pptx

Tema 2.3: Estudio de la estructura de los orgánulos y de sus funciones principales en la célula eucariota animal. Membrana plasmática ● Estructura de la membrana plasmática: ○ Bicapa lipídica con proteínas embebidas en ella. ● Funciones principales: ○ Separación interior-exterior, transporte selec...

Tema 2.3: Estudio de la estructura de los orgánulos y de sus funciones principales en la célula eucariota animal. Membrana plasmática ● Estructura de la membrana plasmática: ○ Bicapa lipídica con proteínas embebidas en ella. ● Funciones principales: ○ Separación interior-exterior, transporte selectivo de moléculas y reconocimiento intercelular. Membrana plasmática: Bicapa lipídica ● Composición lipídica: Fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina, fosfatidilserina, fosfatidilinositol y esfingomielina. ○ Distribución no simétrica, la capa externa se compone principalmente de fosfatidilcolina y esfingomielina. ○ La capa interna principalmente se compone de fosfatidiletanolamina y fosfatidilserina. Membrana plasmática: Bicapa lipídica ● Además, contienen glicolípidos (en la cara externa), carbohidratos expuestos a la superficie celular y colesterol. ● 2 características críticas para la función: ○ La estructura de fosfolípidos con sus cadenas de ácidos grasos hidrofóbicos hacia el interior, hace que la membrana sea impermeable a sustancias hidrosolubles como iones y la mayoría de biomoléculas. ○ Las bicapas son fluidos viscosos y no sólidos, los ácidos grasos insaturados (introducen codos en las cadenas carbonadas) dificultan su empaquetamiento y se mueven libremente por la membrana. ● El colesterol y los esfingolípidos se agregan en pequeñas placas semisólidas denominadas balsas lipídicas, con importantes funciones Membrana plasmática: Proteínas de membrana ● Las proteínas pueden atravesar la membrana, estar ancladas dentro de ella (integrales) o estar unidas a ellas mediante lípidos y glicolípidos (no integrales). ● La superficie celular está revestida por el glicocáliz, formado por oligosacáridos de glicolípidos y glicoproteínas. Protege la superficie celular, forma una barrera ante patógenos y participa en las interacciones intercelulares. Membrana plasmática: Dominios de membrana ● Aunque las proteínas se mueven de manera relativamente libre por las membranas, su movilidad está en muchos casos limitada y las membranas se componen de distintos dominios: ○ Ejemplo: Las membranas plasmáticas de células epiteliales se dividen en dominio apical y basolateral, con funciones distintas. ○ Esta movilidad de proteínas también se restringe por sus asociaciones con el citoesqueleto y dominios discretos formados por lípidos y otras proteínas. Membrana plasmática: Transporte de moléculas pequeñas ● Solo gases como el O2 o CO2, moléculas hidrofóbicas (hormonas esteroideas) y moléculas pequeñas polares sin carga (H2O o etanol), pueden difundir a través de la membrana. ● Las moléculas polares grandes sin carga (glucosa) o las moléculas cargadas (Na +, H+, K+…), requieren proteínas de canal y transportadores específicos para atravesarla. ● Difusión facilitada y proteínas transportadoras. ○ Difusión facilitada: Movimiento de moléculas en la dirección determinada por sus concentraciones relativas dentro y fuera de la célula, así como por su potencial eléctrico en las cargadas. No interviene ninguna fuente de energía externa. Ejemplos: Carbohidratos, aminoácidos, nucleósidos e iones. Membrana plasmática: Transporte de moléculas pequeñas ● Difusión facilitada y proteínas transportadoras. ○ Las proteínas transportadoras se unen a la molécula específica a un lado de la membrana, sufren un cambio conformacional, y esta se libera en el lado opuesto. ○ Las proteínas canal forman poros abiertos permitiendo a las moléculas de tamaño y carga apropiados atravesar la membrana. Ej: Membrana plasmática: Transporte de moléculas pequeñas ● Canales iónicos: ○ Tránsito de iones a través de la membrana, los más estudiados son en nervios y músculos, ya que su apertura y cierre son los responsables de la transmisión de señales eléctricas. Propiedades: ■ El transporte a través de ellos es extremadamente rápido. ■ Son altamente selectivos para iones de tamaña y carga determinados. ■ La mayoría no se encuentran abiertos permanentemente, se abren en respuesta a estímulos específicos: ● Los que se abren en respuesta a la unión de neurotransmisores u otras moléculas (canales regulados por ligando). ● Los que se abren en respuesta a variaciones del potencial eléctrico a través de la membrana (canales regulados por voltaje). Membrana plasmática: Transporte de moléculas pequeñas ● Canales iónicos: ○ Responsables de variación del potencial de membrana, al llegar los impulsos nerviosos (potenciales de acción), mediante la despolarización y repolarización de la membrana. ○ La despolarización de regiones adyacentes permite que los potenciales de acción viajen por los axones como señales eléctricas. Membrana plasmática: Transporte de moléculas pequeñas ● Transporte activo dirigido por hidrólisis de ATP: ● En ocasiones la célula debe transportar moléculas en contra de su gradiente de concentración, y lo hace por transporte activo, empleando energía proporcionada por otra reacción acoplada (como hidrólisis de ATP). ● Las bombas iónicas son responsables de mantener el gradiente iónico: La concentración de Na+ es unas 10 veces mayor en el exterior que en el interior celular, mientras que la de K + es mayor dentro que fuera. Estos gradientes se mantienen por la bomba de Na+-K+, que utiliza energía de la hidrólisis del ATP para transportarlos en contra de su gradiente. Membrana plasmática: Transporte de moléculas pequeñas ● Bomba Na+-K+: ○ Gran importancia ya que el gradiente generado por ella, permite la propagación de señales eléctricas en nervio y músculo. ○ Contribuye a mantener el equilibrio osmótico y volumen celular. ● El transporte de activo de Ca 2+ a través de Membrana plasmática: Transporte de moléculas pequeñas ● Transportadores ABC: ○ Mayor familia de transportadores de membrana, tanto importadores como exportadores. Entre otras, son responsables de la eliminación de compuestos extraños potencialmente tóxicos. Membrana plasmática: Transporte de moléculas pequeñas ● Transporte activo dirigido por gradientes iónicos: ● Estos gradientes son empleados como fuente de energía para el transporte activo de otras moléculas. ● Ej Transporte activo de glucosa desde intestino. ○ El flujo de Na+ a favor de su gradiente proporciona la energía requerida para el paso de glucosa. Membrana plasmática: Transporte de moléculas pequeñas ● Transporte activo dirigido por gradientes iónicos: ○ La entrada de glucosa y Na+ en la célula intestinal es un ejemplo de simporte (transporte de 2 moléculas en la misma dirección). ○ El transporte activo también puede ser antiporte, donde 2 moléculas se transportan en direcciones opuestas. ● La difusión facilitada (no es transporte activo)de glucosa es un ejemplo uniporte (una sola molécula). Membrana plasmática: Endocitosis ● Distintos tipos de endocitosis son empleadas por las células para captar macromoléculas y partículas del medio extracelular. ● Fagocitosis (Ya explicada). ● Endocitosis mediada por clatrina: ○ Mecanismo de captación selectiva de macromoléculas específicas. La molécula se une a receptores de la superficie celular y se forma una invaginación recubierta de clatrina. ○ Además de macromoléculas, en estas vesículas con clatrina se produce la captación no selectiva de líquidos extracelulares. Posteriormente se despojan de la clatrina y se forma un endosoma. ○ Un ejemplo es la captación de moléculas de colesterol, transportado por las LDL. Membrana plasmática: Endocitosis ● Endocitosis independiente de clatrina: ● Las células poseen diferentes vías de endocitosis que no dependen del proceso anteriormente descrito de revestimiento de clatrina. ● Por ejemplo, los procesos de pinocitosis (o macropinocitosis) se producen mediante la formación de grandes vesículas formadas por movimientos de la membrana plasmática, y son independientes de clatrina.