Membrana celular 2016
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La membrana celular está compuesta principalmente por lípidos y proteínas. Los lípidos forman una bicapa que da estructura y permite el paso selectivo de sustancias. Las proteínas tienen funciones como el transporte activo que requiere energía. Existen dos tipos de transporte celular: el pasivo que sigue el gradiente de concentración y el activo que usa proteínas transportadoras y energía.
Membrana celular 2016
- 1. Membrana celular y transporte celular Profesor Ernesto Argüello Todas las membranas biológicas están constituidas básicamente por lípidos, proteínas. La mayor parte de ellas también poseen hidratos de carbono unidos a las proteínas y a los lípidos mencionados. Si bien, cada uno de estos componentes, es característico de las membranas biológicas las proporciones en que están presentes varían enormemente. La parte lipídica de la membrana está formada por moléculas de fosfolípidos que le da estructura y constituye una barrera semipermeable. Los fosfolípidos son moléculas complejas presentan en su estructura glicerol, ácidos grasos y fosfato, de hay el nombre. La parte formado por ácidos grasos es hidrofóbica es decir repele al agua, en cambio la parte donde se localiza al grupo fosfato es hidrofílica por lo que es a fin con el agua. fosfato ácidos grasos
- 2. El hecho de presentar en su estructura dos sectores con características químicas distintas hace que los fosfolípidos sean considerados como moléculas anfipáticas, estas característica hace que en disolución acuosa es decir en agua los fosfolípidos se organicen formando una bicapa. La mayor parte de las membranas de origen eucariota poseen colesterol como componente importante el colesterol aumenta la impermeabilidad de la membrana y le da mayor estabilidad ya que al ubicarse entre los ácidos grasos permite que estos se unan con una mayor fuerza, es notable que los componentes de la membrana especialmente los fosfolípidos presenten una gran movilidad, esto hace que la membrana sea fluida, y esta características es fundamental en las funciones de la misma, esta fluidez se ve limitada por la presencia de colesterol el cual une los ácidos grasos con mayor fuerza. Movimiento de la membrana celular. La membrana plasmática no es una estructura estática, sus componentes tienen posibilidades de movimiento, lo que le proporciona una cierta fluidez. Los movimientos que pueden realizar los lípidos son: 1. De rotación: es como si girara la molécula en torno a su eje. Es muy frecuente y el responsable en parte de los otros movimientos. 2. De difusión lateral: las moléculas se difunden de manera lateral dentro de la misma capa. Es el movimiento más frecuente. 3. De flip-flop: es el movimiento de la molécula lipídica de una monocapa a la otra gracias a unas enzimas llamadas flipasas. Es el movimiento menos frecuente, por ser energéticamente más desfavorable. de flexión: son los movimientos producidos por las colas hidrófobas de los fosfolípidos. Proteinas Las proteínas de las membranas celulares se dividen en dos tipos según su ubicación y función Las proteínas de membrana representan su principal componente funcional, desempeñando un papel fundamental en la regulación y control de su permeabilidad y el transporte de sustancias Las proteínas de membrana pueden clasificarse, utilizando como criterio el grado de asociación a esta, en “integrales” y “periféricas”. Las proteínas integrales toman contacto tanto con el lado exterior, como con el interior de la membrana, se pueden asociar tanto con los ácidos grasos así mismo con los grupos fosfatos, por lo tanto se dice también que estas proteínas son de transmundana. La función de estas proteínas esta asociada con la entrada y salida de sustancias a través de la membrana En este caso las capas de fosfolípidos se ubican de tal manera que los círculos (PO4 ) Queden expuestos al agua, y las rayas (ácidos grasos) entre la capa y separados del agua.
- 3. Las proteínas periféricas de la membrana no penetran en el interior hidrofóbico de la bicapa fosfolipídica, asociándose con la bicapa mediante interacciones débiles en los grupos fosfatos, se encargas de captar mensajes. Casi en forma invariable hay proteínas que se encuentran asociadas con carbohidrátos, por lo cual se las denomina como Glucoproteínas. Teoría del mosaico fluido En 1972 Singer y Nicolson describieron la estructura de las membranas celulares y con ello las descripción de la misma, Las bicapas lipídicas son fluidas, los fosfolípidos individuales se mueven rápidamente por la superficie bidimensional de la membrana. Esta estructura, que se propone para las membrana biológicas, se conoce como el modelo de mosaico fluido, donde mosaico se refiere al hecho que también la integran proteínas, colesterol, y otros tipos de moléculas insertadas entre los fofolípidos. La descripción de la membrana celular según esta teoría seria que es una bicapa lipídica fluida semipermeable y selectiva. La fluidez es una de las características más importantes de las membranas. Depende de factores como : la temperatura, la fluidez aumenta al aumentar la temperatura. la naturaleza de los lípidos, la presencia de lípidos insaturados y de cadena corta favorecen el aumento de fluidez; la presencia de colesterol endurece las membranas, reduciendo su fluidez y permeabilidad. Transporte celular Las células requieren nutrientes del exterior y deben eliminar sustancias de desecho procedentes del metabolismo y mantener su medio interno estable. La membrana presenta una permeabilidad selectiva, ya que permite el paso de pequeñas moléculas, y regula el paso de otras moléculas. Al movimiento de sustancias se le llama transporte celular y se divide en dos tipos: el activo y el pasivo: El transporte pasivo: Es el paso de soluto favor del gradiente, es decir, de donde hay más hacia el medio donde hay menos, y no requiere de energía Difusión. Es el paso de pequeñas moléculas a favor del gradiente ejemplo el perfume que se difunde en una habitación Dialisis cuando el soluto y el disolvente se mueve a través de una una bicapa lipídica (membrana celular). Es el proceso que sucede en los riñones y con el cual
- 4. se filtra la sangre de impurezas Osmosis es el paso de agua a través de una membrana celular y a favor del gradiente de concentración. Este movimiento sucede del medio hipotónico al medio hipertónico (menor presión osmótica) el medio hipertónico mayor presión osmótica. La presión osmótica se define como la presión que ejerce el agua al atravesar una membrana celular semipermeable, este movimiento busca una condición de equilibrio (isotónica) de tal manera que el agua fluye al medio hipertónico el cual esta a mayor concertación de soluto, con ello el medio se diluye disminuyendo la concentración, y aumentando el volumen de la disolución, por otro lado el medio hipotónico (que está a menor concentración) disminuye su volumen aumentando la concentración. Transporte activo En este proceso actúan proteínas de membrana, pero éstas requieren energía, en forma de ATP, para transportar las moléculas al otro lado de la membrana. Se produce cuando el transporte se realiza en contra del gradiente. Ejemplos de transporte activo la bomba de Na/K, La bomba de Na+/K+ Requiere una proteína transmembranosa que bombea Na+ hacia el exterior de la membrana y K+ hacia el interior. Esta proteína actúa contra el gradiente y requiere energía ya que rompe el ATP para obtener la energía necesaria para el transporte. Gracias a este mecanismo se lleva a cabo el impulso nervioso. Endocitosis: Es el proceso por el que la célula capta partículas del medio externo mediante una invaginación de la membrana en la que se engloba la partícula a ingerir. Se produce la estrangulación de la invaginación originándose una vesícula que encierra el material ingerido. Según la naturaleza de las partículas englobadas, se distinguen diversos tipos de endocitosis. Pinocitosis. Implica la ingestión de líquidos y partículas en disolución por pequeñas vesículas. Fagocitosis. Se forman grandes vesículas que ingieren microorganismos y restos celulares.
- 5. Exocitosis. Es el mecanismo por el cual las macromoléculas contenidas en vesículas citoplasmáticas son transportadas desde el interior celular hasta la membrana plasmática, para ser vertidas al 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, o bien sustancias de desecho.