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Objetivo: Describir composición y arquitectura
las membranas biológicasde
Resultado de aprendizaje:
Explicar la dinámica de las membranasbiologicasy su implicación funcional.
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INTRODUCCION
La mayoría de las propiedades
que seatribuyen a los seres vivos, dependendirecta o indirectamente de lasmembranas biológicas
Las membranas contienen moléculasde lípidos y proteínas que participan enlos procesos bioquímicos
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MEMBRANAS BIOLOGICAS
Características generales de las membranas biológicas
Funcionan como barreras biologicas Funcion depende de su Composición: Lípidos,proteínas, carbohidratos.
Funciones básicas: Permite y favorece la entrada de nutrientes. Permite y favorece salida de productos de
desecho mantenimiento de la Homeostasis
equilibrando el medio intra y extracelular
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MODELO
DE
MOSAICO
FLUIDO
El modelo de mosaico fluido fue sugeridopor primera vez por Singer y Nicholson en1972. Estos autores propusieron que las membranas biológicas están formadas poruna bicapa de fosfolipidos en proteínasincluidas en ella.
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CARACTERISTICAS IMPORTANTES DE LAS
MEMBRANAS BIOLOGICAS
1.Fluidez deresistenciamembrana
la membrana: describe lade los componentes de laal movimiento
o La temperaturao La saturación de las cadenas
grasos
o El contenido de colesterol
de ácidos
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2.Permeabilidad Selectiva: Haysustancias que pueden pasar de un ladoal otro de las membranas y otras no.
Permeable
Semi- permeable
Impermeable
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3.Capacidad de rehacerse :Cuando una bicapa lipídica se
arompe, rápidamenteconstruirse.
vuelve
4.Asimetría:las membranas son diferentesexteriormente que interiormente
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En la membrana plasmática existencuatro fosfolipidos importantes:
Fosfatidiletanolamina Fosfatidilserina
Fosfatidilcolina
Esfingomielina
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Las moléculas de fosfolipidos formanuna bicapa estable en solución acuosa debido a:
Las propiedades hidrofilicas de los fosfatos ubicados en el exterior de la bicapa.
La acción hidrófoba de los ácidos grasos del interior de la doble capa.
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Extremo hidrofóbico (cola) hacia elinterior de la membrana
Extremo hidrofílico (cabeza)haciaexterior de la membrana
Carácter anfipático (doble comportamiento)
el
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Composición Lipidica
EsteroidesColesterol
GlicolípidosGangliósidos : esfingosina + Ac graso + 2-6 azúcares
Cerebrósidos : esfingosina + Ac graso + azúcarEsfingolípidos
Esfingomielinas : esfingosina + Ac graso + colina+ HPO4
-2
FosfolípidosFosfoacilgliceroles : glicerol + 2Ac graso + HPO4
-2
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Existen dos tipos de proteínas
demembran
a:o Las Proteínas Periféricaso Las Proteínas integrales
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Funciones de las proteínasintegral
es Adhesión Celular Bombas
Transportadores
Canales Iónicos
Receptores
Enzimas
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ESTRUCTURA DE LAS MEMBRANASMembranas Proteínas % Lípidos % HCO%
Membrana de los eritrocitos humanos
49 43 8
Membrana hepatocitos de ratón
46 54 2-4
Membrana de lasamebas 54 42 4
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Glucocaliz
Es un recubrimiento externo de hidratos de carbono conocido como glucocaliz, y este es de gran importancia en las funciones de reconocimiento celular yde inmunología.
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Transporte a través de la membrana
TRANSPORTE PASIVODifusión Difusión Difusión
simple o pasiva o directafacilitadapor filtración / Ósmosis
TRANSPORTE ACTIVO O ESPECIALTransporteTransporte
activo primario o uniporteactivo secundario:
- cotransporte o simporte- contratransporte o antiporte
ENDOCITOSISPinocitosisFagocitosis
EXOCITOSIS
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TIPOS
DE
TRANSPORTE
facilitada
Transporte pasivo
DifusiónTransporteactivo
Difusiónsimple o pasiva
ATP
Osmosis
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TRANSPORTE PASIVO: característicasNo hay gasto de energía (ATP)
A través de membrana semipermeable A favor de gradiente de mayor [ ] a menor
[ ]
A favor de gradiente o potencial eléctrico cargas = se repelen cargas se atraen
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TRANSPORTE PASIVO:
1- Difusión simple o pasiva o directa:Si el transporte de una molécula seproduce espontáneamente, sólo bajo la intervención de la energía cinética de lapartícula, se denomina difusión pasiva.
Transporte de:○ Agua○ Moléculas pequeñas sin carga○ Algunas sustancias lipídicas
○ Proteínasnuclear).
y ácidos nucleídos (membrana
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TRANSPORTE PASIVO:
2-Difusión facilitada:
Participación de proteínas de transportede membrana.
Fijación específica de sustancia aproteína de membrana
Transporte de: Moléculas pequeñas con carga(iones)
Nutrientes (glucosa, aminoácidos)
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Este tipo de transporte se caracteriza también por:
Requiere de moléculas transportadoras que están en membrana.
la
Se realiza a favor de un gradiente No requiere energía externa.
de concentración.
Está regulado por:
tamaño de las moléculas carga eléctrica hidrosolubilidad interacción química con la membrana tamaño de los poros
Es utilizado por el agua, metanol, urea, etc
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TRANSPORTE PASIVO:
3- Difusión por filtración / Ósmosis:
Difusión de moléculas del solvente haciauna región en la que hay mayor [soluto]a través de una membranapara el mismo.
impermeable
Diferencias de [solutos] Membrana semipermeable
El soluto es menos difusible que el agua
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TRANSPORTE ACTIVO:Se requiere gasto de energía.
A través de membrana En contra de gradiente
mayor [ ] En contra de gradiente
semipermeablede menor [ ] a
o potencial eléctricoCargas =Cargas
Requiere
sesede
repelenatraen“transportador”
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Efecto de la energía (ATP):
Sobre la proteína transportadora: Cambios en la conformación Movimiento Apertura de un conducto
Sobre la sustancia transportada: Transporte de la sustancia por medio
de proteína Modificación de la sustancia a ser
transportada
la
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MECANISMOS
TRANSPORTE ACTIVO
Transporte SecundarioTransporte Primario
AntiporteSimporteUniporte
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Transporte Activo Primario:
También llamado uniporte ya que cuando una proteína transporta una sola clase de moléculas a través de una membrana lo hace por medio de este tipo de transporte activo primario.
Un ejemplo de transporte activo primario o uniporte esque utiliza la Bomba Ca2+:
Ca2+Transporta al exterior
de la célula.
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Transporte Activo Secundario:Se llama también transporte acoplado, puesintervienen dos o más tipos de partículasel transporte de membrana.
en
Moléculas pueden transportarse: en misma dirección (cotransporte
simporte)o
en dirección contraria (contratransporte oantiporte)
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Un ejemplo de transporte activosecundario cotransporte o simporte es Cotransportador Na+ - glucosa : entra Na+ en célula a favor potencial electroquímico entra glucosa en célula en contra gradiente [ ].
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Ejemplos de transporte activo secundariocontratransporte o antiporte:
Bomba Na+ K+: Transporta Na+ alK+exterior de célula y al interior en
contra potencial electroquímico.
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Intercambiador Na+ - Ca2+ entra Na+ encélula a favor potencial electroquímico
Ca2+sale en contra
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ENDOCITOSIS
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ENDOCITOSISMecanismo mediante el cual se incorporan a célula partículas y macromoléculas.
Pinocitosis Fagocitosis
Membrana celular engloba sustancia formauna invaginación que envuelve:
líquidos (pinocitosis) sólidos (fagocitosis)
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EXOCITOSIS
Complejo de GolgiVacuolas
R.E.
Núcleo
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EXOCITOSISMecanismo mediante el cual se eliminan de célula productos provenientes de digestión y procesos metabólicos (gránulos / vesículas secretoras).
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Exocitosis
Endocitosis
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Se define la ósmosis como la difusión de las moléculas de un
solvente hacia elespacio donde hay
mayor concentración soluto al cual la membrana es impermeable.
de
La fuerza necesaria paradetener la ósmosis de un fluido se llama presión osmótica.
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Fin.