Membrana y Membrana Plasmática, Guías, Proyectos, Investigaciones de Biología

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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS

BIOLOGÍA CELULAR

SEMINARIO I

BIOMEMBRANA

Se denominan así todos los sistemas de membranas presentes en las células y que poseen una estructura química muy similar característica. En las células procariotas solo se presentan rodeado la célula, al contrario de la célula eucariota, que esta rodeara también la célula, en sus organelos y envoltura nuclear. ESTRUCTURA El modelo estructural más aceptado se conoce con el nombre de estructura de mosaico fluido y fue propuesto por Singer y Nicholson en 1972, consistente en:  Bicapa cerrada de lípidos antipáticos, en el que están incrustadas dos clases de proteínas o Integrales y Periféricas situadas en el interior (proteínas más hidrofóbicas) o a ambos lados de la membrana. Las proteínas Integrales forman conductos o poros que difundirán sustancias hidrosolubles. Fosfolípidos o Constituyen una doble capa con las colas hidrofóbicas hacia el interior, y las cabezas hidrofilias hacia el exterior. Proteínas Transmembranales o Proteínas grandes que se extienden a través de la membrana. o Presentan una zona media hidrofóbica y los extremos hidrofílicos. Proteínas Periféricas o Proteínas pequeñas, parcialmente sumergidas en bicapa de fosfolípidos. o La parte que queda hacia dentro de la célula es hidrofóbica, la que queda hacia fuera es hidrofílica. Proteínas de Superficie o Proteínas pequeñas que yacen sobre la superficie. o Totalmente hidrofílicas Glucoproteínas y Glucolípidos Formados por carbohidratos que se unen a proteínas o lípidos lineales o Se encuentran anclados en la membrana Su composición química porcentual es:  Proteínas: 55%  Lípidos: 40% o Fosfolípidos: 60% o Colesterol: 25% o Otros Lípidos: 15%

Algunas sustancias se transportan por difusión simple a través de la membrana (generalmente gases y sustancias apolares), pero la inmensa mayoría requieren de proteínas especializadas para su transporte, lo que puede llevarse a cabo a favor ( transporte pasivo ) o en contra ( transporte activo ) del gradiente electroquímico de dicha sustancia a ambos lados de la membrana. El transporte activo requiere un aporte de energía que puede venir directamente del ATP ( transporte activo primario ) o del co-transporte a favor de gradiente (Intensidad de aumento o disminución de una magnitud variable) de otra sustancia (también llamado transporte activo secundario ), y que puede tener lugar en la misma dirección (simporte) o en direcciones contrarias (antiporte).

BIBLIOGRAFÍAS  https://rodas5.us.es/file/c519905d-506c-4600-635e-f2b7fd40a2e5/2/ capitulo_6_tipos_de_celulas_y_organizacion_celular_SCORM.zip/page_02.htm  http://www.wordreference.com/definicion/gradiente  http://www.biorom.uma.es/contenido/JCorzo/temascompletos/transporte/ Teoriabasica.htm

La membrana plasmática, membrana celular, membrana citoplasmática o plasmalema, es una bicapa lipídica que delimita toda la célula. Es una estructura formada por dos láminas de fosfolípidos, glucolípidos y proteínas que rodean, limitan la forma y contribuyen a mantener el equilibrio entre el interior (medio intracelular) y el exterior (medio extracelular) de las células. Regula la entrada y salida de muchas sustancias entre el citoplasma y el medio extracelular. Es similar a las membranas que delimitan los orgánulos de células eucariotas. Está compuesta por dos láminas que sirven de "contenedor" para el citosol y los distintos compartimentos internos de la célula, así como también otorga protección mecánica. Está formada principalmente por fosfolípidos (fosfatidiletanolamina y fosfatidilcolina), colesterol, glúcidos y proteínas (integrales y periféricas). La principal característica de esta barrera es su permeabilidad selectiva, lo que le permite seleccionar las moléculas que deben entrar y salir de la célula. De esta forma se mantiene estable el medio intracelular, regulando el paso de agua, iones y metabolitos, a la vez que mantiene el potencial electroquímico (haciendo que el medio interno esté cargado negativamente). La membrana plasmática es capaz de recibir señales que permiten el ingreso de partículas a su interior. Cuando una molécula de gran tamaño atraviesa o es expulsada de la célula y se invagina parte de la membrana plasmática para recubrirlas cuando están en el interior ocurren respectivamente los procesos de endocitosis y exocitosis.

Bicapa lipídica:

El orden de las llamadas cabezas hidrofílicas y las colas hidrofóbicas de la bicapa lipídica impide que solutos polares, como sales minerales, agua, carbohidratos y proteínas, difundan a través de la membrana, pero generalmente permite la difusión pasiva de las moléculas hidrofóbicas. Esto permite a la célula controlar el movimiento de estas sustancias vía complejos de proteína transmembranal tales como poros y caminos, que permiten el paso de iones específicos como el sodio y el potasio. Las dos capas de moléculas fosfolípidas forman un "sándwich" con las colas de ácido graso dispuestos hacia el centro de la membrana plasmática y las cabezas de fosfolípidos hacia los medios acuosos que se encuentran dentro y fuera de la célula.

Funciones:

 La función principal de la membrana plasmática es mantener el medio interno separado de la capa fosfolipídica y a las funciones de transporte que desempeñan las proteínas. La combinación de transporte activo y transporte pasivo hacen de la membrana endoplásmica una barrera selectiva que permite a la célula diferenciarse del medio.  Permite a la célula dividir en secciones los distintos orgánulos y así proteger las reacciones químicas que ocurren en cada uno.  Crea una barrera selectivamente permeable en donde solo entran o salen las sustancias estrictamente necesarias.  Transporta sustancias de un lugar de la membrana a otro, por ejemplo, acumulando sustancias en lugares específicos de la célula que le puedan servir para su metabolismo.  Percibe y reacciona ante estímulos provocados por sustancias externas (ligando).  Mide las interacciones que ocurren entre células internas y externas.  Poseen receptores químicos que se combinan con moléculas específicas que permiten a la membrana recibir señales y responder de manera específica, por ejemplo, inhibiendo o estimulando actividades internas como el inicio de la división celular, la elaboración de más glucógeno, movimiento celular, liberación de calcio de las reservas internas, etc. Los principales componentes de la membrana plasmática son los lípidos (fosfolípidos y colesterol), las proteínas y grupos de carbohidratos que se unen a algunos de los lípidos y proteínas Lípidos

Otro lípido compuesto de cuatro anillos de carbono fusionados, se encuentra junto a los fosfolípidos en el interior de la membrana.

Proteínas

Las proteínas son el segundo componente principal de las membranas plasmáticas. Existen dos categorías importantes de proteínas de membrana: integrales y periféricas. Las proteínas integrales de membrana están, como su nombre indica, integradas a la membrana: tienen al menos una región hidrofóbica que las ancla al interior hidrofóbico de la bicapa de fosfolípidos. Algunas abarcan solo una parte de la membrana, mientras que otras atraviesan la membrana de un lado al otro y están expuestas a ambos lados^ Las proteínas periféricas de membrana se encuentran en las superficies exterior e interior de las membranas, unidas a las proteínas integrales o a los fosfolípidos. A

diferencia de las proteínas integrales de membrana, las proteínas periféricas no se extienden hacia el interior hidrofóbico de la membrana y su unión es menos estrecha.

Carbohidratos

Los carbohidratos son el tercer componente principal de las membranas plasmáticas. En general, se encuentran en la superficie exterior de las células y están unidos a proteínas (formando glucoproteínas) o a lípidos (formando glucolípidos). Estas cadenas de carbohidratos pueden tener 2-60 unidades de monosacáridos y pueden ser rectas o ramificadas. Movimiento de sustancias a través de la membrana plasmática Para poder vivir y crecer las células necesitan recibir constantemente nutrientes y eliminar las sustancias de desecho antes de que se acumulen en ella y le causen algún

• Ósmosis (un caso especial de difusión simple): Se trata del paso del agua a través de una membrana semipermeable; es decir, la membrana deja pasar el agua, pero no los solutos. El agua pasa desde una solución de menor concentración de solutos hacia otra de mayor concentración. El agua atraviesa la membrana de forma que las concentraciones a ambos lados tienden a igualarse. - Difusión facilitada : Las moléculas que no pueden atravesar directa y libremente la bicapa lipídica, a pesar de que su gradiente de concentración es favorable, son transportadas a través de proteínas transmembrana. Las proteínas de transporte se encuentran en la membrana plasmática y en la membrana de los organelos y pueden ser de dos tipos:  Proteínas de canal  Proteínas portadoras Transporte activo: El transporte activo es el que se produce en contra de la gradiente de concentración por ello requiere del consumo de energía proporcionada por la molécula de ATP (adenosin trifosfato). Este transporte ocurre con la ayuda de otro tipo de proteínas de transporte, las cuales poseen dos sitios activos, uno al que se van a unir a la molécula que se va a transportar y otro para que se una el ATP. Este último cede energía a la proteína, haciendo que esta cambie de forma y mueva la molécula al otro lado de la membrana. Una vez liberada la

molécula, la proteína de transporte recupera su forma original y puede seguir repitiendo el proceso.  Las bombas, la clásica bomba sodio-potasio ATP Las bombas de sodio-potasio (así como todas las otras bombas potenciadas por ATP) son proteínas transmembrana que se distribuyen alrededor de la membrana. Al experimentar una serie de cambios conformacionales, las bombas intercambian el sodio por el potasio a través de la membrana plasmática. A diferencia de lo que ocurre en la difusión facilitada, por lo menos uno de los cambios conformacionales en el ciclo de la bomba requiere energía, que proporciona el ATP. La forma de la proteína bomba de sodio potasio cambia en el ciclo, cuando un grupo fosfato del ATP primero se une a ella y posteriormente es retirado. La  Endocitosis: En un proceso por el que la célula capta partículas del medio externo mediante la invaginación de la membrana en la que se engloba la partícula a ingerir. Para ello, hay un estrangulamiento de la membrana, dando origen a una vesícula que encierra el material ingerido. Puede ser: La pinocitosis : Es un proceso que permite a determinadas células y organismos unicelulares obtener líquidos orgánicos del medio exterior, mediante una invaginación,

Finalmente, es un tipo de transporte que tiene por objetivo la salida de diferentes macromoléculas desde la célula, a través de una evaginación de la membrana, liberando al medio extracelular los diferentes desechos que en ella se encuentren. Bibliografía  https://es.wikipedia.org/wiki/Membrana_plasm%C3%A1tica  https://www.google.com.ec/search? q=membrana+plasmatica&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjIj6e ChPbXAhWBUt8KHW0DBX4Q_AUICigB&biw=1366&bih=637#imgrc=2jIdI Vg30epPzM:  https://es.khanacademy.org/science/biology/membranes-and-transport/the- plasma-membrane/a/structure-of-the-plasma-membrane  https://www.google.com.ec/search? q=membrana+plasmatica+bicapa+lipidica&oq=membrana+plasmatica+bicapa+l ipidica&aqs=chrome..69i57j0l3.12671j0j7&sourceid=chrome&ie=UTF-  https://www.portaleducativo.net/primero-medio/40/membrana-plasmatica  https://www.google.com.ec/search?q=movimiento+de+sustancias+a+trav %C3%A9s+de+la+membrana+plasmatica&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved =0ahUKEwjanJDyjvbXAhWRSN8KHUV8B8UQ_AUICigB&biw=1366&bih= 637#imgdii=v64pdc3a5Ji-mM:&imgrc=kPzUg3Wpaj5a6M:

 https://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_sodio-potasio  https://www.google.com.ec/search? biw=1366&bih=637&tbm=isch&sa=1&ei=hUsoWqrBJqGb_Qa05LSQBg&q=tr ansporte+de+la+membrana+plasmatica&oq=transporte+de+la+membrana+&gs _l=psy- ab.1.1.0l2j0i67k1j0l6.4008.4008.0.6384.1.1.0.0.0.0.179.179.0j1.1.0....0...1c.1. .psy-ab..0.1.178....0.tkmRW7hjU1w#imgrc=v64pdc3a5Ji-mM: