transporte y membranas

TRANSPORTE Y MEMBRANASTRANSPORTE Y MEMBRANAS

TAREA!

• Key terms: find the biological definition of this terms Key terms: find the biological definition of this terms (use (use

CHAPTER 6 AND THE GLOSSARY OF THE EXPLORING LIFE BOOK)CHAPTER 6 AND THE GLOSSARY OF THE EXPLORING LIFE BOOK)::• PHOSPHOLIPID BILAYER HYPERTONIC

• DIFFUSION HYPOTONIC

• EQUILIBRIUM ISOTONIC

• SELECTIVELY PERMEABLE MEMBRANE ACTIVE TRANSPORT

• PASSIVE TRANSPORT VESCILE

• FACILITATED DIFFUSION EXOCYTOSIS

• OSMOSIS ENDOCYTOSIS

READING: FROM THE BOOK: 6.2 MEMBRANES ORGANIZE A CELL´S ACTIVITIESREADING: FROM THE BOOK: 6.2 MEMBRANES ORGANIZE A CELL´S ACTIVITIES 6.3 MEMBRANES REGULATE THE TRAFFIC OF MOLECULES pages: 115-122 6.3 MEMBRANES REGULATE THE TRAFFIC OF MOLECULES pages: 115-122

LAS MOLÉCULAS ESTÁN SIEMPRE EN MOVIMENTO

Las moléculas se mueven de manera aleatoria (random), chocando entre ellas y con otras barreras

GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN

Es el cambio en la concentración de una substancia, de un área a otra

Las moléculas en una solución tienden a dispersarse con el tiempo. Esto es la

difusión.

T1

T2 T3

Difusión

DIFUSIÓN• Movimiento de moléculas de un área de mayor

concentración a un área de menor concentración. • Factores que afectan la velocidad de difusión: tamaño

de moléculas, tamaño de poros en membrana, temperatura, presión y concentración.

DIFUSIÓN

[ALTA] [BAJA]

La Difusión continuará hasta alcanzar el equilibrio. Esto quiere decir que habrá una distribución homogénea (pareja) de moléculas en el espacio. Por eso es que una gota de colorante se dispersa en el agua; también es la razón por la cuales los olores son fuertes al principio y se disipan con el tiempo.

En Equilibro, resultado de la difusión, se muestra una distribución uniforme de moléculas de distinas sustancias.

QUÉ MOLÉCULAS DE MOVERAN HACIA DÓNDE?

1 2 3 4

5 6

RESPUESTAS

1 2 3 4

5 6

Sin movimiento

Sin movimiento

OSMOSIS• Es el movimiento de AGUA a través de una

membrana semi-permeable• Al inicio, la concentración de solute es muy alta en

el lado izquierdo.• Pero con el tiempo, el agua se mueve a través de

la membrana semi-permeable y diluye las moléculas.

OSMOSIS – UN TIPO DE DIFFUSION ESPECIAL

La difusión de AGUA a través de la membrana selectivamente permeable (barrera que permite ciertas sustancias pero no otras). La membrana celular es dicha barrera en las células.

Moléculas pequeñas pueden pasar– ej: agua

Moléculas grandes no pueden pasar– ej: proteínas y carbohidratos complejoss

Solución Hipotónica – Solución del lado de la membrane donde la concetración de soluto es menor que del otro lado.

Solución Hipertónica – Solución del lado de la membrane donde la concentración del solute es mayor que del otro lado.

Con el tiempo, las moléculas se moverán a través de la membrana, hasta que la concentración sea igual en ambas solucionesoth sides. Este tipo de solución se llama ISOTÓNICA.

MEMBRANA CELULAR/MEMBRANA MEMBRANA CELULAR/MEMBRANA PLASMÁTICAPLASMÁTICA

• La membrana celular o plasmática es la barrera que separa la célula de su entorno

• Es una membrana SELECTIVAMENTE PERMEABLE, permitiendo algunas sustancias o moléculas pasar más fácilmente que otras.

TAREATAREA

Responder al“concept check” 6.2 y 6.3 (7 preguntas) en español!Pg 117 y 122, “Exploring Llife”

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ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA CELULAR: SON UN ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA CELULAR: SON UN MOSAICO FLUÍDO DE LÍPIDOS Y PROTEÍNASMOSAICO FLUÍDO DE LÍPIDOS Y PROTEÍNAS

• Fosfolípidos: Son un tipo de lípidos que conforma la mayor parte de las membranas. Son los lípidos más abundantes en la membrana.

• Los fosfolípidos tienen regiones hidrofóbicas y regionEs hidrofílicae

• El modelo de mosaico fluído describe la membrana como una estructura fluída con un mosaico de proteínas embebidas en él.

Hydrophilichead

Hydrophobictail

WATER

WATER

Hydrophilic regionof protein

Hydrophobic region of protein

Phospholipidbilayer

PROTEÍNAS DE LAS MEMBRANAS, PROTEÍNAS DE LAS MEMBRANAS, Y SUS FUNCIONESY SUS FUNCIONES

• Una membrana es un collage de distintos tipos de proteínas embebidas en la fluída bicapa fosfolipídica

• Las proteínas determinan la mayoría de las funciones específicas de la membrana

• Proteínas periféricas no están embebidas• Proteínas integrales embebidas en el centro

hidrofóbico y generalmente atraviesan la membrana

Fibers ofextracellularmatrix (ECM)

Glycoprotein

Carbohydrate

Microfilamentsof cytoskeleton

Cholesterol

Integralprotein

Peripheralproteins

CYTOPLASMIC SIDEOF MEMBRANE

EXTRACELLULARSIDE OFMEMBRANE

Glycolipid

EXTRACELLULARSIDEN-terminus

C-terminusCYTOPLASMICSIDE

Helix

• Transporte

• Actividad Enzimática

• Transducción de Señales

• Reconocimiento célula-célula

• Unión Intercelular

• Adjunción al citoesqueleto y a la matríz extra celular (MEC)

6 funciones principales 6 funciones principales de las proteínas de la de las proteínas de la membrana:membrana:

EnzymesSignal

ReceptorATP

Transport Enzymatic activity Signal transduction

Glyco-protein

Cell-cell recognition Intercellular joining Attachment to thecytoskeleton and extra-cellular matrix (ECM)

EL ROL DE LOS CARBOHIDRATOS EL ROL DE LOS CARBOHIDRATOS EN EL RECONOCIMIENTO CÉLULA-EN EL RECONOCIMIENTO CÉLULA-

CÉLULACÉLULA

• Las células se reconocen entre ellas por la unión a moléculas de la superficie de la membrane celular, generalmente son carbohidratos

• Los carbohidrátos del lado externo de la membrana celular varía entre especies, individuos y hasta tipos de células en un individuo

CARBOHIDRATOS DE LA CARBOHIDRATOS DE LA MEMBRANA, Y SUS FUNCIONESMEMBRANA, Y SUS FUNCIONES

LA ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA LA ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA RESULTA EN UNA PERMEABILIDAD RESULTA EN UNA PERMEABILIDAD

SELECTIVASELECTIVA• Una célula necestia intercambiar material

con su entorno, proceso controlado por la membrane celular

• La membrana celular (o plasmática) es selectivamente permeable, regulando el tráfico molecular de la célula

MEMBRANA CELULAR Y MEMBRANA CELULAR Y TRANSPORTE:TRANSPORTE:

PERMEABLIDIAD DE LA BICAPA PERMEABLIDIAD DE LA BICAPA FOSFOLIPÍDICAFOSFOLIPÍDICA

• Moléculas Hidrofóbicas (no polares), como los carbohidratos, no pueden disolverese en la bicapa lipídica y no atraviesan la membrana rápidamente

• Moleculas polares, como el azúcar, no atraviesan la membrana facilmente

TIPOS DE TIPOS DE TRANSPORTETRANSPORTE

• Pasivo -Facilitado• Activo

TRANSPORTETRANSPORTE PASIVOPASIVO• Es la diffusion de una sustancia a traves de una

membrana SIN INVERTIR ENERGÍA• En equilibrio dinámico, la misma cantidad de

moléculas pasan hacia ambos lados de la membrana

• La diffusion de una sustancia a través de la membrana es un transporte pasivo pues no necesita energía de la célula para que suceda

Molecules Membrane (cross section)

WATER

Equilibrium

Diffusion of one solute

Net diffusion Net diffusion Equilibrium

Diffusion of two solutes

Net diffusion Net diffusion Equilibrium

EFECTOS DE LA OSMOSIS EN EFECTOS DE LA OSMOSIS EN EL BALANCE DE AGUAEL BALANCE DE AGUA

• Osmosis es la difusión de agua a través de una membrana selectivamente permeable

• La dirección de la osmosis es determinada por la diferencia de concentración total de soluto

• El agua se difunde a través de la membrana, de una region de baja concentración de soluto a una de alta concentración de soluto

Lowerconcentrationof solute (sugar)

Higherconcentrationof sugar

Same concentrationof sugar

Selectivelypermeable mem-brane: sugar mole-cules cannot passthrough pores, butwater molecules can

H2O

Osmosis

BALANCE DE AGUA EN CÉLULAS

• Tonicidad es la hablidiad de una solucion de hacer que una célula gane o pierda agua

• Solución Isotónica : La concentración es la misma que adentro de la célula; no hay movimieno neto de agua a traves de la membrana

• Solución Hipertónica: La concentración es mayor que dentro la célula; ésta pierde agua

• Solución Hipotónica: La concentración es menor que dentro la célula; ésta gana agua

Animalcell

Lysed

H2O H2O H2O

Normal

Hypotonic solution Isotonic solution Hypertonic solution

H2O

Shriveled

H2OH2OH2OH2OPlantcell

Turgid (normal) Flaccid Plasmolyzed

DIFUSIÓN FACILITADA : DIFUSIÓN FACILITADA : TRANSPORTE PASIVO (AYUDADO) TRANSPORTE PASIVO (AYUDADO)

FACILITADO POR PROTEÍNASFACILITADO POR PROTEÍNAS

• En la difusión facilitada, las proteínas de transporte acelera el paso de moléculas a través de la membrana.

• Los canales de proteínas proveen corredores que permiten que ciertas moléculas o iones específicos atraviesen la membrane

• Las proteínas de transporte cambian un poco su forma para unirse al soluto y así facilitar el paso a través de la membrana

EXTRACELLULARFLUID

Channel protein Solute

CYTOPLASM

Carrier protein Solute

TRANSPORTE ACTIVO:TRANSPORTE ACTIVO:SE NECESITA ENERGÍASE NECESITA ENERGÍA

• Transporte activo mueve sustancias en contra del gradiente de concentración

• El transporte active requiere energía (ATP)

• Es realizado por ciertas proteínas específicas, que están embebidas en las membranas

Diffusion Facilitated diffusion

Passive transport

ATP

Active transport

EXOCITOSIS AND EXOCITOSIS AND ENDOCITOSISENDOCITOSIS

• Las moléculas pequeñas y el agua pueden entrar o salir de la célula a través de la bicapa lipídica o por proteínas de transporte

• Moléculas grandes, como polisacáridos y proteínas, atraviesan la membrana en vesículas (bolsas de membrana)

EXOCITOSEXOCITOSISIS

• Las vesículas migran a la membrana, se unen a ésta y liberan su contenido

• Muchas células secretoras usan la exositócis para segregar sus productos

ENDOCITOENDOCITOSISSIS

• Las células internalizan ciertas macromoléculas formando vesículas de membranas al rededor de ellas y haciendolas pasar a través de la membrane celular

• La Endocitosis es como la exositocis al revés, donde trabajan distintas proteínas