La membrana celular (membrana citoplasmática, plasmática o plasmalema) rodea a la célula definiendo su extensión y manteniendo las diferencias esenciales entre el contenido celular y su entorno Todas las membranas biológicas tienen la misma estructura básica común:
Desempeñan las funciones específicas de las membranas (regular el paso de sustancias, comunicación celular, función enzimática, uniones celulares, etc). Algunas forman parte de la propia estructura de la membrana Atendiendo a su disposición en la membrana se clasifican en:
Bicapa lipídica y proteica
Tan solo difieren en la proporción de los lípidos y las proteínas y las funciones que estas realizan, que depende de la función de la membrana COMPOSICIÓN QUÍMICA: LÍPIDOS Constituyen la estructura básica de las membranas• FOSFOLÍPIDOS Fosfatidil colina Fosfatidil etanol-amina Fosfatidil serina Esfingomielina • ESTEROLES Colesterol( funciones: regula la fluidez de la membrana. Hace a la bicapa menos deformable y disminuye su permeabilidad a pequeñas moléculas hidrosolubles y evita la cristalización de la bicapa) Fitosteroles Hopanoides • GLUCOLÍPIDOS Cerebriósidos Gangliósidos Sirven para: • Dar resistencia y fluidez (longitud ácidos grasos, insaturaciones, cantidad de esteroles) • Regular la permeabilidad PROTEÍNAS DE MEMBRANA
Desempeñan las funciones específicas de las membranas (regular el paso de sustancias, comunicación celular, función enzimática, uniones celulares, etc). Algunas forman parte de la propia estructura de la membrana Atendiendo a su disposición en la membrana se clasifican en:
Proteínas integrales
Aquellas que están inmersas en la bicapa lipídica por lo que son difíciles de extraer. Se dividen en: • Intrínsecas, cuando están unidas a las colas hidrofóbicas de los fosfolípidos y no poseen zonas hidrófilas por lo que no atraviesan completamente la membrana • Transmembrana, cuando atraviesan la membrana y una parte queda en el lado extracelular y otra en el lado intracelular y Proteínas periféricas (extrínsecas) Aquellas que se unen a la súperficie de la membrana bien por uniones covalentes con los lípidos o con proteínas integrales. Son fáciles de extraerGLÚCIDOS DE MEMBRANA
Oligosacáridos unidos covalentemente a lípidos y proteínas Solo se localizan en la cara externa de las membranas plasmáticas eucariotas. Forman una especie de cubierta denominada glucocalix ( conjunto de azúcares en la cara externa que ayuda a tener agua y a facilitar la difusión de sust) ESTRUCTURA DE LAS MEMBRANAS
Mosaico fluido (Singer y Nicholson) • Tanto las proteínas y los lípidos de la membrana se disponen a modo de mosaico en el que no ocupan posiciones fijas sino que se desplazan unos respecto de otros lateralmente • Las proteínas y lípidos interaccionan entre ellos • Las membranas son estructuras asimétricas en cuanto a la distribución de todos sus componentes FUNCIONES DE LA MEMBRANA
Dependen de los componentes y de la relación entre lípidos y proteínas, y sobretodo, de las funciones que estas realizan • INTERCAMBIO DE SUSTANCIAS • UNIONES CELULARES (especialmente en seres vivos pluricelulares) • PERMEABILIDAD SELECTIVA • DAR FORMA A LA CÉLULA Y LIMITARLA • RECONOCIMIENTO E IDENTIFICACIÓN TRANSPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVÉS DE LA MEMBRANA
La membrana es una barrera semipermeable que debido a su composición mayormente lipídica permite fácilmente el paso de pequeñas moléculas apolares a favor de gradiente (tengo una sustancia disuelta + concentradas en un lado que en otro) , y son altamente impermeables a los iones y a las moléculas cargadas. Para facilitar el paso de sustancias a través de la membrana existen dos tipos de proteínas: • Proteínas transportadoras (carriers o permeasas) • Proteínas de canal (porinas)
Dependen de los componentes y de la relación entre lípidos y proteínas, y sobretodo, de las funciones que estas realizan • INTERCAMBIO DE SUSTANCIAS • UNIONES CELULARES (especialmente en seres vivos pluricelulares) • PERMEABILIDAD SELECTIVA • DAR FORMA A LA CÉLULA Y LIMITARLA • RECONOCIMIENTO E IDENTIFICACIÓN TRANSPORTE DE SUSTANCIAS A TRAVÉS DE LA MEMBRANA
La membrana es una barrera semipermeable que debido a su composición mayormente lipídica permite fácilmente el paso de pequeñas moléculas apolares a favor de gradiente (tengo una sustancia disuelta + concentradas en un lado que en otro) , y son altamente impermeables a los iones y a las moléculas cargadas. Para facilitar el paso de sustancias a través de la membrana existen dos tipos de proteínas: • Proteínas transportadoras (carriers o permeasas) • Proteínas de canal (porinas)
TIPOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DE MEMBRANAS
TRANSPORTE DE MOLÉCULAS DE PEQUEÑA MASA MOLECULAR
TRANSPORTE PASIVO • Se produce de forma espontánea a favor de gradiente electroquímico • No consume energía • A mayor diferencia de concentraciones (mayor diferencia de gradiente) entre ambos lados de la bicapa, mayor velocidad de transporte • Puede ser: a)
Difusión simple, cuando la sustancia atraviesa la bicapa lipídica. Gases, moléculas apolares y pequeñas moléculas polares sin carga (agua, etanol, urea) b)
Difusión Facilitada, cuando existen proteínas de membrana que permiten el paso de sustancias: proteínas de canal o porinas (iones y agua); proteínas transportadoras, permeasas o carriers (azúcares, aminoácidos y nucleótidos)
TRANSPORTE ACTIVO • Se realiza en contra de gradiente electroquímico • Requiere gasto energético • Las proteínas son enzimas de membrana denominadas ATPasas Funciones: • Mantiene el equilibrio osmótico y el volumen celular • Generar y mantener el potencial eléctrico de las membranas . // La enzima coge Na y rompe ATP y con E el grupo fosfato cambia de forma y libera al Na al medio externo. En ese momento el centro activo es para K. Ahora, libera fosfato y vuelve a su forma original liberando K dentro de la célula volviendo a encajar el Na.
Difusión simple, cuando la sustancia atraviesa la bicapa lipídica. Gases, moléculas apolares y pequeñas moléculas polares sin carga (agua, etanol, urea) b)
Difusión Facilitada, cuando existen proteínas de membrana que permiten el paso de sustancias: proteínas de canal o porinas (iones y agua); proteínas transportadoras, permeasas o carriers (azúcares, aminoácidos y nucleótidos)
TRANSPORTE ACTIVO • Se realiza en contra de gradiente electroquímico • Requiere gasto energético • Las proteínas son enzimas de membrana denominadas ATPasas Funciones: • Mantiene el equilibrio osmótico y el volumen celular • Generar y mantener el potencial eléctrico de las membranas . // La enzima coge Na y rompe ATP y con E el grupo fosfato cambia de forma y libera al Na al medio externo. En ese momento el centro activo es para K. Ahora, libera fosfato y vuelve a su forma original liberando K dentro de la célula volviendo a encajar el Na.
TRANSPORTE DE MOLÉCULAS DE ELEVADA MASA MOLECULAR
ENDOCITOSIS
La sustancias o partículas entran en la célula por invaginaciones de la membrana, originándose una vesícula que encierra el material ingerido. Atendiendo la naturaleza y el tamaño de las sustancias englobadas se diferencian:
PINOCITOSIS: es la endocitosis pero la invaginación esta revestida de clatrina
FAGOCITOSIS Prolongaciones de la membrana (pseudópodo) que terminan por envolver fragmentos de la célula formándose una vesícula de fagocitosis (ameba)
ENDOCITOSIS
MEDIADA POR RECEPTOR igual que la pnocitosis pero aquí es necesario que los receptores de la membrana detecten y recojan y luego es cuando empieza el proceso de invaginación ( instestino)EXOCITOSIS Mecanismo de eliminación de moléculas y macromoléculas Pueden ser, sustancias de desecho, mensajeros químicos, neurotransmisores, etc ( proceso contrario al de la endocitosis. La vesícula con sustancias se desplaza hasta la membrana y se fusiona con ella hasta que su contenido salga al exterior.) glándulas
TRANSCITOCIS el sistema de transporte que permite a una sustancia atravesar todo el citoplasma de una célula desde la zona superior a la inferior. Típico de células epiteliales
UNIONES CELULARES COMPLEJOS DE UníÓN EN TEJIDOS ANIMALES porque los vegetales tienen pared y esta hace las funcionen necesarias. Uniones estrechas (oclusivas) Unen las membranas de dos células mediante las interacciones de las proteínas de membrana. Son uniones que sujetan a dos células (uniones adherens) o forman una barrera impermeables (uniones ocludens). Son típicas de los epitelios
UNIONES COMUNICANTES (GAP JUNCTIONS)
Son uniones que permiten el paso de sustancias entre dos células
DESMOSOMAS
Complejos de uníón que permiten resistencia a la tracción mecánica. Están formados por una placa proteica y unidos al citoesqueleto
Forman canales que se forman en las paredes vegetales entre 2 células con lo que los citoplasmas están comunicados y pueden pasar orgánulos.
Son uniones tipo gap aunque sin proteínas especializadas, que comunican a las células que forman un tejido. Forman canales que se forman en las paredes vegetales entre dos células, con lo que los citoplasmas están comunicados
COMPLEJOS DE UníÓN EN TEJIDOS VEGETALES Y HONGOS
PLASMODESMOS
Son uniones tipo gap aunque sin proteínas especializadas, que comunican a las células que forman un tejido. Forman canales que se forman en las paredes vegetales entre dos células, con lo que los citoplasmas están comunicados
ESTRUCTURAS CELULARES ASOCIADAS A LA MEMBRANA PARED CELULAR
Son estructuras rígidas que protegen las células de cambios osmóticos y les dan resistencia mecánica y contribuyen a la forma celular PARED BACTERIANA • Está formada por el heteropolisacárido peptidoglucano (mureína) • Forman dos estructuras diferentes que reaccionan de formas diferentes a un tipo de tinción específico, lo que sirven para distinguir a las bacterias en dos tipos, gram positivas y gram negativas
en la gram positiva después de la pared solo esta la e peptidoglucano y en la negativa a paarte de eso tienen otra membrana péptido lipídica
•
Compuesta de celulosa, hemicelulosa y pectina. En algunos tejidos hay lignina y suberina • Protege, da forma y consistencia a las células vegetales. También permite la uníón, reconocimiento y comunicación entre células de un tejido ESTRUCTURA PARED VEGETAL 1. Lámina media, se forma en el momento de la formación de las células (es la primera en formarse). Compuesta de pectinas. Es la responsable de mantener unidas a las células adyacentes 2. Pared primaria, más gruesa que la lámina media, está formada por celulosa y muy poca pectina. Se forma sobre la lámina media cuando la célula está creciendo 3. Pared secundaria, se forma cuando la célula ha dejado de crecer. Es la más gruesa y consistente, formada por celulosa,y en algunos tejidos también por lignina y suberina
Compuesta de celulosa, hemicelulosa y pectina. En algunos tejidos hay lignina y suberina • Protege, da forma y consistencia a las células vegetales. También permite la uníón, reconocimiento y comunicación entre células de un tejido ESTRUCTURA PARED VEGETAL 1. Lámina media, se forma en el momento de la formación de las células (es la primera en formarse). Compuesta de pectinas. Es la responsable de mantener unidas a las células adyacentes 2. Pared primaria, más gruesa que la lámina media, está formada por celulosa y muy poca pectina. Se forma sobre la lámina media cuando la célula está creciendo 3. Pared secundaria, se forma cuando la célula ha dejado de crecer. Es la más gruesa y consistente, formada por celulosa,y en algunos tejidos también por lignina y suberina
MATRIZ EXTRACELULAR • Es el medio externo que generan las células de los tejidos animales • Ayuda a mantener unidas a las células, confiere a los tejidos elasticidad y resistencia a la tracción y sirve de vía de comunicación entre las células ya que permite la difusión de sustancias. • También participa en los procesos de diferenciación celular, crecimiento y migración de células durante la organogénesis
Composición: • Proteínas fibrosas, colágeno y elastina • Proteoglucanos, ácido hialurónico • Glucoproteínas estructurales, fibronectina y laminina