Biomol4

• Membrana celular


  Es una bicapa de fosfolípidos, dinámica, que regula el movimiento de moléculas hacia el exterior e interior de las células

  
• Membrana celular


  • La porción lipídica es el componente esencial, es una barrera para las moléculas solubles en agua
  • El diseño se conoce como el modelo del mosaico fluido
  • Las proteínas de membrana están embebidas dentro de la bicapa lipídica
  • Los carbohidratos se unen a proteínas y a los lípidos sobre la membrana, generalmente en la superficie externa

  
• Membranas


  • Varían dependiendo de la longitud y grado de saturación de los ácidos grasos
  • Cantidad de colesterol (importante para la integridad)
  • Muchas son ricas en tipos particulares de lípidos, carbohidratos o proteínas
  • Se estima que en la membrana celular hay 1 proteína por cada 25 lípidos

  
• Proteínas de membrana periféricas


  No están dentro de la bicapa

  
• Proteínas de membrana integrales

  • Dentro de la bicapa, dominios transmembranales
  • Tienen dos componentes (hidrofóbicos e hidrofílicos)

  
• Carbohidratos asociados a la membrana

  • Están en las caras exteriores de la membrana
  • Facilitan la interacción con el medio acuoso, menos concentrado, del exterior
  • Un carbohidrato unido covalentemente a un lípido se conoce como glicolípido
  • Un carbohidrato unido covalentemente a una proteína se conoce como glicoproteína
  • Permiten reconocimiento y adhesión intercelular

  
• Las células de los organismos multicelulares pueden organizarse en grupos debido al reconocimiento y adhesión celular, lo cual ocurre debido a las proteínas y carbohidratos en la membrana celular

  
• Transporte pasivo


  • No requiere energía química
  • Dependiente del gradiente de concentración
  • Sucede por difusión simple o facilitada por proteínas de membrana
• Difusión


  • Proceso de movimiento de solutos al azar, hacia un estado de equilibrio
  • De alta concentración a baja concentración

  
• Factores que determinan las tasas de difusión en una solución (sin membrana)


  • Temperatura
  • Tamaño de la molécula
  • Gradiente de concentración

  
• Factores que determinan las tasas de difusión en una célula (en presencia de membrana)

  • Es permeable a algunas moléculas y otras no... Semipermeable, selectiva
  • Algunos solutos se difunden hasta que concentraciones iguales a los dos lados = equilibrio

  
• Ósmosis


  • Paso de agua a través de una membrana para "disolver" solutos
  • Proceso pasivo, no requiere energía metabólica
  • Depende de la concentración de solutos y no de su naturaleza (tipo o número de moléculas)

  
• Si 2 soluciones están separadas por 1 membrana que permite el paso de agua, pero no de solutos


  El agua pasará del lugar donde hay menor concentración de soluto a donde hay mayor concentración de soluto para alcanzar el equilibrio
• Soluciones en relación al interior de la célula

  • Hipertónica
  • Isotónica
  • Hipotónica
• Moléculas que pasan libremente sin necesidad de energía


  O2 y CO2
• Moléculas que necesitan proteínas transportadoras


  Na+ y K+
• Transporte activo primario


  • Usa ATP directamente
  • Sólo cationes, como el sodio, el potasio o el calcio, pueden ser transportados usando este sistema
  • Simporte y antiporte
• Transporte activo secundario


  • Usa la energía de gradientes establecidos con energía del ATP
  • Se mueven iones y sustancias como azucares, aminoácidos entre otros
  • Simporte y antiporte
• Endocitosis


  • Es un tipo de transporte activo
  • Se trata de traer algo hacia el interior celular
  • Macromoléculas, partículas grandes e incluso otras células
  • Sucede en eucariotas animales y se debe a invaginaciónes de la membrana
  • Existen tres tipos: fagocitosis, pinocitosis y endocitosis mediada por receptores

  
• Exocitosis


  • Sacar de la célula sustancias y desechos
  • Sustancias, empacadas en vesículas, son secretados al exterior celular
  • Desecho, hormonas, enzimas, factores de crecimiento, etc.
  • Implica fusión de las membranas de la vesícula y plasmática

  
• Endocitosis mediada por receptores


  Tipo de endocitosis
• Transporte pasivo


  • Osmosis
  • Difusión simple
  • Difusión facilitada

  
• Transporte activo


  • Uniporter
  • Sinporter
  • Antiporter
• Funciones de la membrana plasmática

  • Encierra el contenido de toda la célula
  • Diferente a membrana nuclear u otras internas, que encierran espacios intracelulares con contenidos especializados
  • Permite existencia de actividades especializadas
  • Ordena los sustratos de las reacciones para que el equilibrio de reacción sea mayor al esperado por simple colisión aleatoria
  • Evita intercambio irresctricto de moléculas
  • Medios controlados de comunicación entre compartimentos
  • Transporte físico de sustancias
  • Establecimiento de gradientes químicos y iónicos
  • Transducción de señales
  • Establecimiento de las relaciones con los vecinos
  • Transferencia de la energía química de los carbohidratos y grasas hacia ATP

  
• Composición química de la membrana celular

  • Lípidos
  • Proteínas
  • Carbohidratos

  
• Lípidos de la membrana celular

  • Bicapa de soporte estructural
  • Control del movimiento de sustancias entre el interior y el exterior

  
• Proteínas de la membrana celular

  Funciones específicas que dependen del tipo de célula

  
• Carbohidratos de la membrana celular

  Modificaciones de las proteínas y los lípidos

  
• Lípidos anfipáticos


  Contienen unas regiones hidrofílicas y otras hidrofóbicas
• Fosfoglicéridos


  • Contienen un grupo fosfato
  • Se forman sobre una molécula de glicerol
  • 2 ácidos grasos (cola apolar), 1 saturada y 1 insaturada
  • 1 fosfato (cabeza polar)
  • La mayoría tienen modificaciones unidas al fosfato como colina, etanolamina, serina o inositol
• Esfingolípidos


  • Menos abundantes que los fosfoglicéridos
  • Derivados de Esfingosina: alcohol amino con una larga cadena de hidrocarburos
  • Se forma cuando la esfingosina se une a un ácido graso a través del amino (NH3) = Ceramida
  • Glucolípidos: Ceramida + 1 CH = Cerebrósido, Ceramida + n CH = Gangliósido
• Colesterol


  • Particular de las células animales
  • Puede llegar a constituir hasta el 50% de los lípidos de membrana
  • Permanece incrustada en la bicapa
  • Con sus anillos planos y rígidos interfieren con el movimiento de los ácidos grasos
  • Cada tipo de membrana tiene su composición particular de lípidos
  • Los lípidos tienen efectos en las funciones biológicas: determinan su estado físico y proveen precursores de mensajeros químicos

  
• Dada su naturaleza anfipática, los lípidos de membrana nunca se observan extremos, siempre hay continuidad de membrana. Por tanto, dentro de la célula, forman extensas redes interconectadas

  
• Gracias a la flexibilidad de la membrana, se puede deformar facilitando movimiento (quimiotaxis) o fusión de membranas
• Glicéridos


  Derivados de Esfingosina
• Esfingosina


  Alcohol amino con una larga cadena de hidrocarburos
• Formación de Ceramida


  Esfingosina se une a un ácido graso a través del amino (NH3)
• Glucolípidos


  • Ceramida + 1 CH = Cerebrósido
  • Ceramida + n CH = Gangliósido
• Glucolípidos son particulares de las células animales
• Glucolípidos pueden llegar a constituir hasta el 50% de los lípidos de membrana