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Membrana celular

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Material de apoyo para las clases de 8º básico de Ciencias Naturales, de la unidad de la Célula

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Membrana celular

  1. 1. Unidad 2: Célula Tema: Membrana 8º básico
  2. 2. Resumen célula • Los principales elementos son CHONPS, aunque también es posible encontrar otros minerales como Ca, K, Na, Mg, Cl, Fe y I. • Las biomoléculas principales son: el agua, los lípidos, las proteínas, los carbohidratos y los ácidos nucleicos. Estos constituyen a las estructuras de todos los seres vivos. • Dos principales tipos: procariontes (s/ núcleo) y eucariontes (c/ núcleo). • Las funciones en las células se asocian a estructuras en particular. • La separación en compartimentos formados por membranas (organelos), permite optimizar las funciones.
  3. 3. ESTRUCTURA
  4. 4. Estructura de la Membrana Celular • El grosor de la membrana es de 7.5 a 10 nanómetros (nm). • No es visible en el microscopio de luz. Mitocondria Membrana plasmática Núcleo Membrana plasmática
  5. 5. Componentes de la membrana COMPOSICIÓN MEMBRANA CELULAR PROTEÍNAS 60% Integrales Periféricas Anclaje LÍPIDOS 40% Fosfolípidos Colesterol HIDRATOS DE CARBONO (Glicocálix) Glicolípidos Glicoproteínas
  6. 6. Fosfolípidos en agua En agua, los fosfolípidos forman espontáneamente una bicapa o lámina doble muy estable.
  7. 7. Modelos de Membrana Modelo de Danielli, Dawson y Robertson (1953) • Los lípidos forman una bicapa lipídica. • Las proteínas: – en la superficie – forman una estructura continua. • Llamado “Modelo de sándwich”. Modelo de Singer y Nicholson (1972) • Los lípidos forman una bicapa lipídica. • Las proteínas: – en la superficie – forman una estructura discontinua, dispersa pero no al azar. • Llamado “Modelo de Mosaico Fluido”
  8. 8. Modelo de Sándwich Modelo de Mosaico Fluido
  9. 9. Componentes básicos de las membranas • Proteínas: median las funciones de la membrana. – Transporte – Reacciones enzimáticas – Comunicación – Eslabones estructurales entre el citoesqueleto y la matriz extracelular – Receptores – Reconocimiento • Lípidos: Constituyen aproximadamente un 50% de la masa de la mayoría de membranas plasmáticas de las células animales • Existen 3 tipos principales de lípidos en las membranas celulares – Fosfolípidos – Colesterol – Glucolípidos
  10. 10. Componentes bioquímicos de las membranas FOSFOLIPIDOS O PO O- O CH2CHCH2 Grupo Hidrofílico (polar) Colas Hidrofóbicas (no polar) Doble enlace cis O PO O- O CH2CHCH2 Cadenas hidrocarbonadas Saturadas rectas Cadenas hidrocarbonadas Insaturadas con dobles enlaces cis Grupo de cabeza polar
  11. 11. Principales Fosfolípidos • Fosfatidiletanolamina • Fosfatidilserina (-) • Fosfatidilcolina • Esfingomielina La bicapa lipídiaca de la membrana plasmática es asimétrica Fosfatidiletanolamina Fosfatidilserina Fosfatidilcolina EsfingomielinaEspacio Extracelular Citosol
  12. 12. Movimientos de los Fosfolípidos
  13. 13. Componentes bioquímicos de las membranas GLICOLIPIDOS • Lípidos que contienen oligosacáridos • Se encuentran únicamente en la mitad exterior de la bicapa • Suelen constituir el 5% de las moléculas lipídicas de la monocapa exterior. Espacio Extracelular Citosol
  14. 14. Componentes bioquímicos de las membranas COLESTEROL Cabeza polar Estructura rígida del anillo esteroide Cola hidrocarbonada no polar Posición del colesterol en la bicapa Cabeza polar Región rígida de colesterol Región más fluída
  15. 15. ¿De qué depende la fluidez de la membrana? • La fluidez de las bicapas lipídicas depende de (i) su composición lipídica y (ii) de la temperatura • Temperatura • Composición lipídica: Los dobles enlaces cis de las cadenas hidrocarbonadas insaturadas aumentan la fluidez de la bicapa fosfolipídica, al hacer que el empaquetamiento de las cadenas sea más difícil LíquidoViscoso Calor Transición de fase Viscoso Líquido
  16. 16. ¿De qué más depende la fluidez de la membrana? • La presencia de colesterol disminuye la fluidez haciendo que las cadenas de los fosfolípidos se junten, compacten y cristalicen (mayor rigidez). • En situaciones de altas temperaturas, mayor colesterol da mayor estabilidad. • En situaciones de bajas temperaturas, mayor colesterol da mayor fluidez.
  17. 17. Componentes bioquímicos de las membranas PROTEINAS (I) • La mayor parte de sus funciones están desempeñadas por proteínas: – Transporte – Comunicación – Reconocimiento • La cantidad y el tipo de proteínas de una membrana reflejan su función.
  18. 18. Componentes bioquímicos de las membranas PROTEINAS (II) • Proteínas integrales: – Unidas a los lípidos íntimamente, – Atraviesan la bicapa lipídica una o varias veces (proteínas de transmembrana). • Proteínas periféricas: – Localizadas a un lado u otro de la bicapa lipídica. – Unidas débilmente a los lípidos u otras proteínas integrales por enlaces de hidrógeno
  19. 19. Componentes bioquímicos de las membranas GLICOPROTEINAS
  20. 20. Experimento de L. Frye y M. Edidin (1979)
  21. 21. TRANSPORTE Y UNIONES
  22. 22. Transporte Solvente Osmosis Soluto Pequeño Pasivo Difusión simple Difusión facilitada Activo Bombas uniport Bombas antiport Bombas simport Grande Endocitosis Pinocitosis Mediada por receptor Fagocitosis Exocitosis
  23. 23. Conceptos importantes • Concentración: cantidad de un soluto en una determinada cantidad de solvente. • Gadiente de concentración: Diferencia de concentraciones de moléculas entre el interior y el exterior de la célula. • Movimiento browniano: El movimiento que lleva a cabo una partícula muy pequeña que está inmersa en un fluido. Se caracteriza por ser continuo y muy irregular. • Difusión: Movimiento de moléculas a través de una membrana selectivamente permeable a favor del gradiente de concentración. • Osmosis: Movimiento de moléculas de agua a través de una membrana selectivamente permeable a favor del gradiente de concentración.
  24. 24. Difusión
  25. 25. Difusión • La velocidad dependerá de: 1. La energía cinética (que depende de la temperatura). 2. El gradiente de concentración. 3. El tamaño de las moléculas. 4. La solubilidad de las moléculas en la porción hidrofóbica de la bicapa.
  26. 26. Osmosis • Difusión de agua a través de una membrana que permite el flujo de agua, pero inhibe el movimiento de la mayoría de solutos. • La presión osmótica es la presión necesaria para prevenir el movimiento del agua a través de una membrana semi- permeable que separa dos soluciones de diferentes concentraciones. • Es una propiedad de tipo coligativa, (depende del número de partículas). • No depende de la masa ni la carga de las moléculas.
  27. 27. Movimiento de moléculas y el medio ambiente: • Soluto: Molécula que se disuelve en una solución. • Solvente: Sustancia capaz de disolver las moléculas de soluto (generalmente agua). • Medio hipertónico: Mayor cantidad de moléculas de soluto fuera de la célula que dentro. • Medio hipotónico: Menor cantidad de moléculas de soluto fuera de la célula que dentro. • Medio isotónico: igual cantidad de moléculas de soluto fuera y dentro de la célula
  28. 28. Osmosis y membrana celular CrenaciónHemólisis PlasmolisisTurgencia (normal) Célula Animal Célula Vegetal
  29. 29. Transporte Pasivo
  30. 30. Transporte Activo
  31. 31. Tipos de Transporte Activo Uniport Simport Antiport
  32. 32. Transporte mediado por vesículas • Transporte de grandes partículas o sustancias. • La célula forman vesículas membranosas donde se engloban productos de ingestión o desecho. • Existen dos tipos: – Endocitosis – Exocitosis
  33. 33. Endocitosis - Pinocitosis
  34. 34. Endocitosis – Mediada por receptor
  35. 35. Endocitosis - Fagocitosis
  36. 36. Exocitosis
  37. 37. Uniones celulares Uniones Anclaje o Desmosomas Herméticas (Estrechas u ocluyentes) En hendidura o comunicante Plasmodesmos (vegetales) Permiten la formación de los tejidos.
  38. 38. Desmosomas • Permiten unir dos células. • Proteína: cadherina • Se une con filamentos intermedios. Si la unión es con la MEC: hemidesmosoma (integrinas)
  39. 39. Herméticas • Sellan el espacio entre células. • Proteína: ocludina y claudinas.
  40. 40. En hendidura (gap) • Comunicación entre los citoplasmas. • Proteína: conexina – 6 conexinas = 1 conexón – 2 conexones = 1 gap
  41. 41. Plasmodesmos • Desmotúbulo: prolongación del rétículo endoplasmático. • Conexión membranosa.
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Material de apoyo para las clases de 8º básico de Ciencias Naturales, de la unidad de la Célula

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