Tema 7. LA CÉLULA I. MEMBRANA Y PARED CELULAR

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Tema 7. LA CÉLULA I. MEMBRANA Y PARED CELULAR

  1. 1. LA CÉLULA I
  2. 2. MEMBRANAS BIOLÓGICAS
  3. 3. ESTRUCTURA Y COMPONENTES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA
  4. 4. ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA LÍPIDOS. Forman una bicapa que es la estructura básica. • Fosfolípidos • Esfingolípidos ANFIPÁTICOS • Colesterol PROTEÍNAS • Proteínas transmembrana • Proteínas superficiales
  5. 5. LÍPIDOS
  6. 6. PROTEÍNAS
  7. 7. PROTEÍNAS TIPOS • Proteínas transmembrana • Proteínas superficiales PROTEÍNA TRANSMEMBRANA PROTEÍNA SUPERFICIAL DOBLE CAPA DE FOSFOLÍPIDOS PROTEÍNA PROTEÍNA SUPERFICIAL SUPERFICIAL
  8. 8. PROTEÍNAS
  9. 9. GLUCOCALIX O GLICOCALIX
  10. 10. GLUCOCALIX ESTRUCTURA • Oligosacáridos unidos a lípidos y a proteínas de la cara externa de la membrana (glicolípidos y glicoproteínas) FUNCIONES • Protege la superficie celular • Es esencial en la comunicación celular
  11. 11. GLUCOCALIX
  12. 12. GLICOCÁLIX O GLICOCALIZ
  13. 13. MODELO DE MOSAICO FLUIDO DE MEMBRANA
  14. 14. MODELO DE MOSAICO FLUÍDO DE LAS MEMBRANAS Singer y Nicolson (1972) PROPIEDADES • Asimétrica • Fluída FUNCIONES • Confiere individualidad a la célula. • Controla el intercambio de sustancias. • Controla el flujo de información.
  15. 15. MODELO DE MOSAICO FLUÍDO DE LA MEMBRANA
  16. 16. MODELO DE MOSAICO FLUÍDO DE LA MEMBRANA
  17. 17. FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA
  18. 18. FUNCIONES • Transporte de sustancias. Controla el intercambio de sustancias (Permeabilidad selectiva). • Comunicación celular
  19. 19. TRANSPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVÉS DE LA MEMBRANA
  20. 20. TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA TRANSPORTE DE MOLÉCULAS PEQUEÑAS. • Transporte pasivo. A favor de gradiente. No gasta energía. • Difusión simple. • Difusión facilitada. • Proteínas de canal. • Canales regulados por ligando. • Canales regulados por voltaje. • Proteínas transportadores específicas o permeasas. • Transporte activo. En contra de gradiente. Gasta energía. • Bombas. Bomba de Na*/K+. TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS Y PARTÍCULAS. • Endocitosis. • Pinocitosis. • Fagocitosis. • Exocitosis.
  21. 21. TRANSPORTE PASIVO DIFUSIÓN SIMPLE
  22. 22. TRANSPORTE PASIVO DIFUSIÓN SIMPLE
  23. 23. TRANSPORTE PASIVO DIFUSIÓN SIMPLE • Moléculas no polares •Oxígeno. •Nitrógeno. •Benceno. •Éter. •Hormonas esteroideas. • Moléculas polares sin carga si su tamaño es reducido. •Agua. •CO2 •Urea •Etanol
  24. 24. TRANSPORTE PASIVO DIFUSIÓN SIMPLE
  25. 25. TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA TRANSPORTE DE PEQUEÑAS MOLÉCULAS. • Transporte pasivo. A favor de gradiente. No gasta energía. • Difusión simple. • Difusión facilitada. • Proteínas de canal. Proteínas transmembrana que forman un canal por el que pasan los iones. • Canales regulados por ligando. • Canales regulados por voltaje. • Proteínas transportadores específicas o permeasas. Se unen específicamente a la molécula que transportan. • Transporte activo. En contra de gradiente. Gasta energía. • Bombas. Bomba de Na*/K+. TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS Y PARTÍCULAS. • Endocitosis. • Pinocitosis. • Fagocitosis. • Exocitosis.
  26. 26. TRANSPORTE PASIVO DIFUSIÓN FACILITADA
  27. 27. TRANSPORTE PASIVO DIFUSIÓN FACILITADA • Iones. • Moléculas polares •Glucosa. •Aminoácidos. •Nucleótidos. •Otros metabolitos.
  28. 28. TRANSPORTE PASIVO DIFUSIÓN FACILITADA PROTEÍNAS DE CANAL REGULADAS POR LIGANDO
  29. 29. TRANSPORTE PASIVO DIFUSIÓN FACILITADA PROTEÍNAS DE CANAL REGULADAS POR VOLTAJE
  30. 30. TRANSPORTE PASIVO DIFUSIÓN FACILITADA PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS ESPECÍFICAS
  31. 31. TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA TRANSPORTE DE PEQUEÑAS MOLÉCULAS. • Transporte pasivo. A favor de gradiente. No gasta energía. • Difusión simple. • Difusión facilitada. • Proteínas de canal. Proteínas transmembrana que forman un canal por el que pasan los iones. • Canales regulados por ligando. • Canales regulados por voltaje. • Proteínas transportadores específicas o permeasas. Se unen específicamente a la molécula que transportan. • Transporte activo. En contra de gradiente. Gasta energía. • Bombas. Bomba de Na*/K+. TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS Y PARTÍCULAS. • Endocitosis. • Pinocitosis. • Fagocitosis. • Exocitosis.
  32. 32. TRANSPORTE ACTIVO BOMBA DE Na+/K+ • Genera en células animales alto contenido en K+ y bajo en K+. • Gastan más del 30% del ATP en la bomba de Na+/K. • Se bombean 3 Na+ hacia el exterior por cada 2 K+ que se bombean al interior y esto consume un ATP.
  33. 33. TRANSPORTE ACTIVO BOMBA DE Na+/K+
  34. 34. TRANSPORTE ACTIVO BOMBA DE Na+/K+ • Controla el volumen celular. Al expulsar el Na+ se mantiene el equilibrio osmótico y se estabiliza el volumen de la célula. • Provoca la excitabilidad eléctrica de las células nerviosas y musculares. • La energía potencial almacenada en el gradiente iónico del Na+ se usa para transportar glucosa y aminoácidos en contra de gradiente (Sistemas cotransporte).
  35. 35. TRANSPORTE ACTIVO SISTEMA COTRANSPORTE DE GLUCOSA
  36. 36. TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA TRANSPORTE DE PEQUEÑAS MOLÉCULAS. • Transporte pasivo. A favor de gradiente. No gasta energía. • Difusión simple. • Difusión facilitada. • Proteínas de canal. Proteínas transmembrana que forman un canal por el que pasan los iones. • Canales regulados por ligando. • Canales regulados por voltaje. • Proteínas transportadores específicas o permeasas. Se unen específicamente a la molécula que transportan. • Transporte activo. En contra de gradiente. Gasta energía. • Bombas. Bomba de Na*/K+. TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS Y PARTÍCULAS. • Endocitosis. • Pinocitosis. • Fagocitosis. • Exocitosis.
  37. 37. TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS Y PARTÍCULAS PINOCITOSIS
  38. 38. TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS Y PARTÍCULAS ENDOCITOSIS PINOCITOSIS
  39. 39. TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS Y PARTÍCULAS ENDOCITOSIS
  40. 40. TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS Y PARTÍCULAS ENDOCITOSIS PINOCITOSIS
  41. 41. TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS Y PARTÍCULAS EXOCITOSIS PINOCITOSIS
  42. 42. TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS Y PARTÍCULAS ENDOCITOSIS PINOCITOSIS
  43. 43. TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS Y PARTÍCULAS ENDOCITOSIS PINOCITOSIS
  44. 44. TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS Y PARTÍCULAS ENDOCITOSIS FAGOCITOSIS
  45. 45. TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS Y PARTÍCULAS ENDOCITOSIS FAGOCITOSIS
  46. 46. TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS Y PARTÍCULAS ENDOCITOSIS FAGOCITOSIS
  47. 47. TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS Y PARTÍCULAS EXOCITOSIS
  48. 48. TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS Y PARTÍCULAS EXOCITOSIS
  49. 49. TRANSPORTE DE MACROMOLÉCULAS Y PARTÍCULAS ENDOCITOSIS EXOCITOSIS PINOCITOSIS
  50. 50. COMUNICACIÓN CELULAR
  51. 51. COMUNICACIÓN CELULAR • Receptores de membrana. • Suelen ser proteínas transmembrana. • Son específicos de cada tipo de señal. • La región extracelular del receptor reconocerá específicamente a la molécula señal mientras que su región interna se encargará de trasmitir el mensaje al interior celular. • Lo utilizan sustancias que por su naturaleza química no pueden atravesar la membrana plasmática como son las hormonas protéicas (por ej insulina y glucagón). • Receptores intracelulares. • Dispersos por el citoplasma. • Lo utilizan sustancias que pueden atravesar libremente la membrana plasmática (como las hormonas esteroideas: andrógenos, estrógenos) y llegar al citosol de la célula, donde se unirán a estos receptores intracelulares.
  52. 52. ESPECIALIZACIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA
  53. 53. ESPECIALIZACIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA • Uniones herméticas. • Uniones de anclaje o desmosomas. • Uniones de comunicación o tipo gap. • Microvellosidades. • Cilios y flagelos.
  54. 54. UNIONES HERMÉTICAS
  55. 55. UNIONES DE ANCLAJE O DESMOSOMAS
  56. 56. UNIONES DE COMUNICACIÓN O TIPO GAP
  57. 57. UNIONES HERMÉTICAS UNIONES DE ANCLAJE O DESMOSOMAS UNIONES DE COMUNICACIÓN O TIPO GAP
  58. 58. MICROVELLOSIDADES
  59. 59. MICROVELLOSIDADES
  60. 60. CILIOS Y FLAGELOS
  61. 61. CILIOS Y FLAGELOS
  62. 62. CILIOS Y FLAGELOS
  63. 63. PARED CELULAR
  64. 64. PARED CELULAR: COMPOSICIÓN Celulosa Hemicelulosa Pectina Glicoproteínas Elementos minerales Agua Matriz Lignina Cutina EN ALGUNAS CÉLULAS ESPECIALIZADAS Suberina Ceras
  65. 65. GLUCOCÁLIZ O CUBIERTA CELULAR
  66. 66. LÁMINA MEDIA O LAMELA MEDIA • Capa más externa, en muchos casos compartida por más de una célula. • Mantiene unidas las células contiguas. • Aspecto homogéneo. • Formada sobre todo por pectinas1. 1. Las pectinas son polímeros del ácido galacturónico (enlaces a 1-4) esterificado con metanol.
  67. 67. Membrana plasmática Plasmodesmo Pared secundaria Lámina media Citoplasma Pared primaria Membrana plasmática Lámina media Fibras de celulosa de la Pared pared secundaria primaria
  68. 68. LA PARED PRIMARIA • Más gruesa que la lámina media. • Se sintetiza durante el desarrollo de la célula. • Al m.e., presenta numerosas fibrillas (macrofibrillas) entrecruzadas sin orden (de forma reticular)1 y una abundante matriz de hemicelulosa, pectinas y glicoproteínas. • Las celulas de los meristemos, que se dividen continuamente solo tienen paredes primarias. 1. Cada macrofibrilla está formada por varias microfibrillas de 10 a 25 nm de longitud, unidas unas a otras. Las microfibrillas se unen entre sí por medio de puentes de H, pectinas y hemicelulosas: matriz.
  69. 69. Membrana plasmática Plasmodesmo Pared secundaria Lámina media Citoplasma Pared primaria Membrana plasmática Lámina media Fibras de celulosa de la Pared pared secundaria primaria
  70. 70. LA PARED SECUNDARIA • Presente sólo en algunos tipos celulares. • Se forma cuando la célula ha completado su crecimiento. • Mucho más gruesa que la pared primaria y formada por varias capas. • Formada por microfibrillas de celulosa más abundantes que en la pared primaria y orientadas paralelamente. • A veces se modifica con otras moléculas que varían según la célula (cutina, suberina, sales minerales, etc).
  71. 71. Membrana plasmática Plasmodesmo Pared secundaria Lámina media Citoplasma Pared primaria Membrana plasmática Lámina media Fibras de celulosa de la Pared pared secundaria primaria
  72. 72. ESPECIALIZACIONES DE LA PARED CELULAR
  73. 73. FUNCIONES • Exoesqueleto. • Permite a la célula vivir en medio hipotónico. • Lignificación refuerza paredes. • Cutinización y suberificación protegen e impermeabilizan la planta

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