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Membrana biológica parte i y ii
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Membrana biológica parte i y ii

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USMP FMH BIOLOGIA

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  • FELICITACIONES MUY INTERESANTE PUBLICACION AHORA TOCA QUE NOSOSTROS AMPLIEMOS MAS EL CONOCIMIENTO SOBRE EL TEMA POR EJEMPLO LA IMPORTANCIA FUCION Y DEFINICION DE LOS LIGANDOS EN LA ECONOMIA CELULAR
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  • 1. Membrana BiológicaClase I
    Tamara Jorquiera Johnson, MC
    Biología Celular y Molecular
    USMP - Medicina
  • 2. MembranaBiológica
    Composición y Estructura
    Funciones de Membrana
    Transporte de Membrana
    Pasivo
    Activo
    MoléculasGrandes
  • 3. Membrana Celular
    Esencial para la vida celular
    Encierra a la célula
    Define sus límites
    Mantiene diferencias fundamentales entre citosol y ambiente extracelular
    Entre citosol y ambiente interior de organelas membranosas.
  • 4. Además …
    Tiene proteínas que actúan como sensores para señales externas, permitiendo a la célulacambiarsucomportamiento en respuesta a avisos “señales” del medioambiente.
    Estosreceptorestransmiten señales, no moléculas, a través de la membrana.
  • 5. Composición yEstructura
  • 6. Membrana Biológica
    Diferentesfunciones
    Estructura General Común:
    Capamuydelgada de Lipidos y Proteínas .
    Unidospor enlaces no covalentes.
    EstructuraDinámica.
    Capacontínuadoble de lípidos.
    Tieneaprox. 5nm de ancho.
  • 7. Membrana Celular
    Extracelular
    Intracelular
    Funciones
    Alberts et al, Molecular Biology of the Cell, Third edition, Garland Publishing, N.Y. 1994. Figure 10-1, page 477.
  • 8. Lípidos: Triglicérido
    3 ácidos grasos
    Glicerol
  • 9. Lípidos Saturados
    Enlaces simples
  • 10. Lípidos insaturados
  • 11. Fosfolípido
  • 12. Fosfolípido
  • 13. Bicapa Lipídica
    Fosfolípidos
    Cabeza HIDROFÍLICA
    Cola HIDROFÓBICA
  • 14. Fosfolípidos
    Hidrofílica
    Tiene Carga polar
    Hidrofóbica
    No tiene carga, neutra
    Wolfe S.L., Molecular and Cellular Biology, Wadsworth Publishing Company, 1993, p 155
  • 15. Fosfolípido
    Oxígeno
    Hidrógeno
    Carbón
    Fósforo
    Nitrógeno
  • 16.
  • 17. Energéticamente Favorable
  • 18. Esfera
    No hay partes hidrofóbicas libres o en contacto con agua.
  • 19. Bicapa Lipídica
    H2O
    H2O
  • 20. Flip Flop
    Lateral
    107 / seg
    1 / mes
    Movimiento de Fosfolípidos
  • 21.
  • 22. Bicapa Lipidica
    Estructura fluida básica.
    Semipermeable.
    Barrera casi impermeable a moléculas hidrosolubles.
  • 23. Semipermeable
    HIDROFÓBICA
  • 24. Semipermeable
  • 25. Semipermeable
  • 26. Semipermeable
    Pequeñas
  • 27. Semipermeable
  • 28. Semipermeable
    H20
    Con carga
    Grandes
  • 29. Semipermeable
    Ayuda
    Proteína Transportadora
  • 30. Semipermeable
  • 31. Colesterol
    Polar region
    Non polar
    hydrocarbon
    tail
    Orientación en la membrana
    Alberts et al. Molecular Biology of the Cell, Garland Publishing, N.Y., 1994, Third Edition, Figure 10-8.
  • 32. Colesterol
    Papel en fluidez de membrana
    Alberts et al. Molecular Biology of the Cell, Garland Publishing, N.Y., 1994, Third Edition, Figure 10-9; or Wolfe S.L., Molecular and Cellular Biology, Wadsworth Publishing Company, 1993
  • 33. Colesterol en la Membrana
  • 34. Proteínas de Membrana
    Mediadores de casi todas las otras funciones.
    Transporte de moléculas.
    Catalisis de reaciones asociadas a la membrana.
    SINTESIS ATP (ATP sintetasa)
    Eslabón estructural que une citoesqueleto a través de la membrana, a la matriz extracelular o a otra célula.
    Receptores de señales.
    30% del genoma celular codifica Proteinas de membrana
  • 35. Proteínas en la Membrana
  • 36. Proteinas de Membrana
    Wolfe S.L., Molecular and Cellular Biology, Wadsworth Publishing Company, 1993
  • 37. Bacteriorhodopsin
  • 38. Proteínas Integrales
    Orientación única
    α helice multiple
    Barril ß
    α helice única
    Asimetría
  • 39. Proteínas Periféricas
    Unión covalente c/ cadena lipídica
    Unión con oligosacáridos
    1 α-hélice en monocapa citosólica
  • 40. Proteínas Periféricas
    exoplásmica
    Interacciones no covalentes con otras proteínas de membrana
    citosólica
  • 41. Ambiente Reductor
    ASIMETRÍA
    • Orientación específica de Pr
    • 42. Glucolípidos sólo en hojuela exoplásmica
    • 43. Composición lipídica diferente.
  • Modelo de Mosaico Fluído
    Glúcido
    CARA EXOPLÁSMICA
    Proteína
    CARA CITOSÓLICA
    http://www.biosci.uga.edu/almanac/bio_103/notes/may_15.html.
  • 44.
  • 45. Funciones de la Membrana Celular
  • 46. Funciones de la Membrana Celular
    Transporte
    Actividad Enzimatica
    Traducción de Señales
    Reconocimiento Célula-Célula
    Uniones Intercelulares
    Adhesión a citoesqueleto y MEC
  • 47. Funciones de la Membrana Celular
    Transporte
    ActividadEnzimatica
    Traducciónde Señales
    Reconocimiento Célula-Célula
    UnionesIntercelulares
    Adhesióna citoesqueleto y a MEC
    1
    4
    2
    5
    3
    6
  • 48. Transporte
    Ingreso de nutrientes
    Salida de detritos
    Impedir ingreso de sustancias indeseables
    Impedir pérdida de metabolitos necesarios
    Mantener composición
    Iónica
    pH
    Presión osmótica.
  • 49. Actividad Enzimatica
    H+
    Energía representada por la acumulación de H+ en el espacio intermembrana
  • 50. Traducción de Señales
  • 51. Traducción de Señales
  • 52. Traducción de Señales
  • 53. Traducción de Señales
    Activación de enzimas
    Cambio de citoesqueleto
    Activación de genes específicos
  • 54. Traducción de Señales
  • 55. Reconocimiento Célula-Célula
    ReconocerunaCel. vecina de otra
    • Grupos ABO
    • 56. Separación de célulasembrionarias en Tj y órganos.
    • 57. Rechazo de células extrañas por sistema inmune.
  • Uniones Intercelulares
    CAM: Molecs de Adh Cel.
    Cadherinas
    Selectinas
    Mucinas
    Inmunoglobulinas
    Integrinas
    1 a 4 Adh C-C
    5 Adh a MEC
    Dependen de Ca+
  • 58. Uniones
    Estrecha (b)
    C. epiteliales intestinales
    Hendidura (c)
    Intercambio de molecs pequeñas
    Sinapsis eléctrica
    Intercelular
    Entre C y matriz
    Estructurales
    con cadherinas e integrinas
  • 59. Uniones Estrechas
  • 60. Uniones tipo Hendidura
  • 61. Adhesión a Citoesqueleto y MEC
  • 62. Transporte de Membrana
  • 63. Pasaje de moléculas a través de la membrana
  • 64.
  • 65.
  • 66.
  • 67.
  • 68. Osmosis
    Movimiento de Agua (solvente).
    De Mayor concentración de soluto a menor concentración de soluto.
    Presión Osmótica.
    Presión necesaria para prevenir el movimiento de agua.
  • 69. Osmosis
    PO
    Solvente
    Agua
    Soluto
    Igual (soluto) o Presión Osmómotica
  • 70.
  • 71. Difusión Simple
    Moléculas pequeñas.
    Moléculas liposolubles.
    Lento.
    De mayor a menor concentración.
    Hasta EQUILIBRIO.
  • 72. Difusión Simple
  • 73. Difusión Simple
    No consume energía metabólica
    Velocidad de Difusión es proporcional a su gradiente de concentración y a su grado de hidrofobicidad
    Pocas moléculas lo hacen
    No intervienen proteínas
    No es selectivo.
  • 74. Molécula Liposoluble
    O2, CO2, N2, BENCENO
  • 75. Difusión
  • 76. K
    K
    Na
    Na
  • 77.
  • 78. Difusión Facilitada
    Muy Grandes.
    Muy insolubles en LIPIDOS.
    Usa Proteinas.
    De Mayor a Menor Concentración.
    No usa energía de ATP
    Es Selectivo
  • 79. Dos tipos de Proteinas Transportadoras
    CARRIER
    CANAL
    Cambio de Forma Canal hidrofilico
  • 80. Diferencias
  • 81. Difusión Facilitada
  • 82.
  • 83. Proteína Canal - Tipos
    Canal iónico
    Depende de gradiente iónico
    Aquaporinas
    Porinas
  • 84. Canal Iónico
    Transporte MUY rápido
    Más de 1 millón de iones por segundo pueden pasar (107 – 108 / seg).
    Aprox, 1000 veces + rápido que un carrier.
    Altamente selectivos
    Carga y tamaño específicos.
    No siempre abiertos, necesitan un estímulo
    NO USA ATP
  • 85. Canal de Potasio (K+) Bacteriano
    4 subunidades transmembrana
    Cada subunidad con dos α-hélice.
    Froman un poro central, más abierto en cara exoplásmica.
    Cara citosólica. Cargas (-)
    Atrae cationes, repele aniones.
  • 86. Canal iónico – Altamente selectivo
    Atrae cationes
  • 87. Canal iónico – Altamente selectivo
    Na muy pequeño
    C
    Oxígenos de grupo carbonilo
    No interaciona
  • 88. Canal Iónico - Regulación
  • 89. Canal Iónico - REGULACIÓN
    Se abren al recibir una señal:
    Regulados por Ligando:
    Se abren en respuesta a la unión con neurotransmisores u otras moléculas señal.
    Regulados por Voltaje:
    Se abren en respuesta a variaciones en el potencial eléctrico a través de la membrana celular.
  • 90. Regulación de canal Iónico
    Extensión citoplasmática unida a citoesqueleto
  • 91. Transporte
  • 92. Proteína Carrier
  • 93. Glucosa
    Unión
    Estímulo
    Cambio de Forma
    Proteina Transportadora
    Carrier
    Glucosa 6 Fosfato
  • 94.
  • 95.
  • 96.
  • 97.
  • 98. Transporte Activo
    Contra gradiente.
    De menor a mayor concentración.
    Usa energía.
    Para mantener su medio interno.
  • 99. Transporte Activo
  • 100. K
    K
    Na
    Na
  • 101. Transporte Activo Primario
    Es selectivo (ej.Tamaño o Carga).
    Contra Gradiente.
    Usa ATP.
    Proteina Transportadora tipo Carrier,cambia de forma.
  • 102. Bombas Iónicas
    ATPasa de Na+ / K+
    MembranaCelular
    ATPasa de Ca++
    Membrana de Retículosarcoplasmático (músculo)
    Membrana de RE Liso
    MembranaCelular
    ATPasa de H+
    MembranaLisosomal
    Endosomas
    VacuolasVegetales
  • 103. K
    Na
    3
    Na
    K
    2
  • 104. Sodio Potasio ATPasa
  • 105. Transporte Activo Secundario
    Movimiento simultáneo de 2 moléculas.
    Usa la energía de la gradiente de una molécula, para mover la otra molécula.
    Proteína cotransportadora.
    Simport.
    Antiport.
  • 106.
  • 107. Transporte
  • 108. Transporte Activo Secundario
    Na
    K
    K
    Na
    Simporte
  • 109.
  • 110. Fagocitosis y Pinocitosis
    Moléculas demasiado grandes para los canales.
    Membrana cubre la partícula.
    Membrana se corta y forma vesícula.
    SOLIDOS  FAGOCITOSIS
    LÍQUIDOS  PINOCITOSIS
  • 111. Fagocitosis
    Detecta
    Extensión de Pseudópodos
    • Participa el citoesqueleto celular.
    • 112. Hay gasto de ATP
    Encierra
    Ingresa
    vesícula
  • 113. Micrografía electrónica de un neutrófilo fagocitando bacteria.
  • 114. Fagocitosis
    Células engullen partículas grandes como bacterias, desechos celulares o incluso otras células.
    La unión de las partículos a receptores de membrana de la célula fagocítica dispara la formación de Pseudópodos.
    Los pseudópodos rodean la partícula y se funden para formar un fagosoma.
    Fagosomas se unen a lisosomas: fagolisosoma, para digerir el material.
  • 115. Pinocitosis
    Detecta
    • Ingreso de fluidos
    • 116. Vesícula pinocítica
    • 117. Proceso común en eucariontes.
    Invagina
    Vesícula
    USO
  • 118.
  • 119. Exocitosis
    Liberación
    Adherencia
    Fusión
    Vesícula
  • 120. Exocitosis
    Opuesto a endocitosis.
    Vesícula exocítica se fusiona con membrana celular.
    Liberación al extracelular.
    Membrana de vesícula incorporada a membrana celular.
    Participa citoesqueleto celular.
    Usa energía.
  • 121.
  • 122. Micrografía electrónica: secreción de insulina de una vesícula secretoria de una célula pancreática tipo b.
  • 123.
  • 124. Endocitosis Mediada por Receptores
    ESPECÍFICO
    Ligando
    Reciclado de receptores EXOCITOSIS
    Receptor
    Membrana invagina,
    forma vesícula
    Endosoma
    Enzimas
    Formación Lisosoma
    separan
  • 125. Endocitosis Mediada por Receptores
    Mecanismo selectivo para el ingreso de moléculas.
    Las macromoléculas a ingresar se unen a receptores específicos de membrana.
    Receptores acumulados en regiones de membrana especializadas (citoesqueleto).
  • 126. Bibliografía
    ALBERTS. 2004. Biología Molecular de la Célula. 4º EDICIÓN.
    CAMPBELL, N.A. 2001. Biology, 6th ed., Benjamin Cummings Publishing Co., Menlo Park, CA.
    DE ROBERTIS, Eduardo; HIB, José. Biología celular y molecular. 2001. Ed. Ateneo Buenos Aires. 15º edición
    LODISH H, Berk A, Zipursky SL, Matsudaira P, Baltimore D, Darnell J. W H . 2002. Biología Celular y Molecular. Editorial Médica. 4º edición. Panamericana
    Papertech Marketing group Inc. 1993 PERMA-CHART Biochemistry series Quick Reference Guide.
    http://web.ahc.umn.edu/~mwd/cell.html
    http://www.biology.arizona.edu
    http://www.efn.uncor.edu/dep/biologia/intrbiol/indcelula.htm
    http://fai.unne.edu.ar/biologia/celulamit/indbice.htm
    http://www.ibiblio.org/virtualcell/index.htm
    http://web.ahc.umn.edu/~mwd/cell.html
    http://www.usd.edu/~bgoodman/Cell-ebrationframes.htm