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1. Membrana celular: estructura y composición.
2. Transporte a través de la membrana.
3. Transporte pasivo.
3.1. Difusión simple.
3.2. Difusión facilitada.
4. Transporte activo.
5. Endocitosis y exocitosis.
6. Comunicación intercelular: mensajeros y receptores.
Funciones de las membranas celulares. Paso de sustancias. Mensajeros químicos. Receptores.
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1. Membrana plasmática
• Barrera física entre el LIC y el LEC• Otras funciones: transporte, comunicación, reconocimiento, adhesión
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Fosfolípidos mayoritarios en las membranas eucariotas
1. Membrana plasmática
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COLESTEROL
1. Membrana plasmática
• El colesterol amortigua la fluidez de la MP (= menos deformable)• Disminuye la permeabilidad de la MP al agua
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La mayoría de las membranas celulares constituyen un “mosaico fluido” de fosfolípidos y proteínas.
1. Membrana plasmática
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• Las características funcionales de la MP dependen de las proteínas que contiene.
• Muchas proteínas de membrana son glucoproteínas.
• Tipos (por la forma en la que están dispuestas en la MP):
- Periféricas: incluidas de manera parcial en una de las superficies de la membrana, unidas covalentemente a lípidos o asociadas a ellos mediante un dominio hidrofóbico.
- Integrales: abarcan todo el espesor de la membrana. Son anfipáticas.
1. Membrana plasmática
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Segmento hidrófoboBarriles formados por diferente número de
cadenas que configuran un canal o
poroGlicosilación de
proteínas y formación depuentes disulfuro
entre cisteínas
1. Membrana plasmática
Ejemplos de estructuras de proteínas de membrana
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2. Transporte a través de la membrana.
• La MP tiene una permeabilidad selectiva.
• A ↓ tamaño y ↑ hidrofobicidad, ↑difusión a través de la bicapa.
• Moléculas hidrosolubles y cargadas no pueden atravesar la bicapa (la mayoría).
• Es necesario un sistema de transporte para las moléculas impermeables a la
bicapa: proteínas transportadoras de membrana
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2. Transporte a través de la membrana.
TRANSPORTE ACTIVO
TRANSPORTE PASIVO
DIFUSIÓN SIMPLE DIFUSIÓN FACILITADA
Tipos de transporte:
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• T Pasivo: No necesita energía (ATP).
• La difusión simple ocurre a través de la bicapa (inespecífico) o por poros (específico).
• Ocurre a favor de gradiente.
• La capacidad de difundir a través de la bicapa depende de:
- La diferencia de concentración a través de la membrana
- La permeabilidad de la membrana a la sustancia (hidrofobicidad = lipofilia)
- La Tª: determina la energía cinética de las moléculas
- La superficie de la membrana
• Ej.: O2 y CO2, EtOH, NH3, fármacos liposolubles
3. Transporte pasivo: difusión simple.
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• Agua: aquaporinas (permiten el paso por ósmosis).
• Iones (Na+, K+). La apertura del canal está regulada por:
-Ligando, su unión a una determinada región del canal provoca la transformación estructural que induce la apertura. - Voltaje
3. Transporte pasivo: difusión simple.
Difusión simple a través de canales:
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3. Transporte pasivo: difusión facilitada.
• T. Pasivo: No necesita energía.
• Ocurre a favor de gradiente.
• La difusión facilitada es específica y saturable: mediada por proteínas transportadoras.
• Implica un cambio conformacional en la proteína.
• Ejemplos: glucosa, algunos aminoácidos…
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4. Transporte activo
• Necesita energía (ATP) y proteínas transportadoras (receptor + ATPasa).
• Es contra gradiente (“contracorriente”).
• Mantiene las diferencias de concentración entre el LEC y el LIC (p.e. K+, Na+, Ca+2…), permite la absorción de micronutrientes en intestino y la reabsorción en el riñón… y la generación y transmisión del impulso nervioso
•Tipos:
- TA primario: la energia procede directamente del ATP…
- TA secundario o acoplado: la energía procede del gradiente generado por el TA primario.
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4. Transporte activo primario
Bomba de Ca+2 Bomba de Na+/K+
Mantiene ↓[Ca+2]LIC
Mantiene ↓[Na+]LIC
↑[K+]LIC
LEC
LIC
• Transporte de iones: Na+, K+, Ca+2, H+, Cl-…
• Ocurre en todas las células, fundamental en miocitos y neuronas
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4. Transporte activo primario
- Proporciona energía para el transporte 2º de otras moléculas.
- Las células nerviosas y musculares utilizan el gradiente K+/Na+ para producir impulsos eléctricos.
- La salida activa de Na+ es importante para mantener el equilibrio osmótico celular.
Funciones de la bomba de Na+/K+ :
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4. Transporte activo secundario
• La difusión de Na+ hacia el interior celular (a favor de gradiente) impulsa el movimiento de otra molécula en contra de su gradiente.
- Simporte: la otra molécula se mueve en la misma dirección que el Na+
- Antiporte: en dirección opuesta
• Ejemplos: transporte acoplado al Na+ de glucosa y AAs en células epiteliales del intestino delgado y de los túbulos renales, antiporte de H+ y Ca+2
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4. Transporte activo secundario
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4. Transporte activo secundario
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5. Endocitosis y exocitosis: transporte masivo
Endocitosis
Exocitosis
• Transporte de moléculas grandes• Ingestión de partículas y microorganismos (fagocitosis)
Liberación (secreción) de hormonas y neurotransmisores
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5. Endocitosis y exocitosis: transporte masivo
fagocitosis
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exocitosis
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transcitosis
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6. Comunicación intercelular
Tipos de comunicación intercelular
• La comunicación celular es la capacidad que tienen todas las células de intercambiar información fisicoquímica con el medio ambiente y con otras células.
Miocitos Neuronas Inflamación HormonasPor ejemplo…
Coagulación
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6. Comunicación intercelular: mensajeros y receptores
Receptores: proteínas o
glicoproteínas presentes en la membrana plasmática, en la membrana de las organelas o en el citosol celular, a las que se unen específicamente
moléculas señalizadoras (ligandos o
mensajeros):• Hormonas• Neurotransmisores• Citoquinas• Factores de crecimiento• Moléculas de adhesión• Componentes de la matriz extracelular
Receptor = cerraduraLigando = llave