Porque la difusión no es un sistema eficiente para el transporte de sustancias

Los ácidos nucleicos (ADN Y ARN) son polímeros formados por la uníón de subunidades llamadas nucleótidos. Los nucleótidos se forman por esterificación de la pentosa de un nucleósido con ácido fosfórico mediante enlace fosfodiéster.

ADN:

es el portador de la información genética, que será transmitida de generación en generación. Es un polímero lineal formado por nucleótidos, cuya pentosa es la desoxirribosa y cuyas bases son: adenina, guanina, citosina y timina. Tiene una sola cadena de desoxirribonucleótidos unidos entre sí por enlaces fosfodiéster. Los niveles de condensación:

Empaquetamiento en las células procariotas

En bacterias el adn es una doble hélice circular, dicho adn esta asociado a un pequeño numero de proteínas que mantienen la estructura y el empaquetamiento en la regíón del nucleoide.

Empaquetamiento en las células procariotas:

el adn forma fibras, el adn con carga negativa se asocia a histonas y forma la estructura denominada nucleosoma. En preparaciones de la cromatina da lugar a una forma mas condensada, denominada solenoide. La fibra de 30nm se pliega en forma de grandes bucles, formando rosetones y espirales de rosetones.  La desnaturalización del ADN consiste en la perdida de la estructura en doble hélice. Se produce por cambios de temperatura y por cambios de pH.

ARN:

es un polímero formado por nucleótidos cuya pentosa es la ribosa y bases nitr. Son adenina, guanina, citosina y uracilo. Son monocatenarios con estructura primaria, de una sola cadena y forman horquillas porque se espiraliza sobre si misma y da lugar a la típica estructura  secundaria en doble hélice vista en el adn. La función es copiar la información del adn. Los arn se forman tomando una cadena de adn como molde. En los virus que carecen de adn, el arn realiza las funciones de almacenar y transmitir la información genética. TIPOS: -arn mensajero:  tiene estructura lineal, se sintetiza en el núcleo de la célula, se encarga de copiar la información genética del adn y llevarla a los ribosomas. -arn transferente: actúa como portador de los aminoácidos específicos hasta los ribosomas. Este tiene una estructura tridimensional en forma de l. Algunas zonas tienen doble hélice y otras bucles, su estructura presenta cuatro brazos: brazo aceptor, b. T, b. D y brazo del anticodón.-arn ribosómico: tiene las 4 bases nitro principales y algunas metiladas. Presenta zonas con estructura de doble hélice. -arn nucleolar: esta unido a diferentes proteínas y se origina a partir de  segmentos de adn que se fragmentan y da los diferentes tipos de arnr.


Mosaico fluido:


la membrana celular es asimétrica, hay diferencias de distribución de los componentes entre las dos caras de la membrana. La bicapa lipídica se comporta como un fluido en el que los lípidos y las proteínas pueden moverse en direcciones laterales y rotar sobre su eje mayor, y en el que los fosfolípidos pueden pasar de una monocapa a la otra (flip-flop). Los lípidos, los hidratos de carbono y las proteínas integrales están dispuestos e forma de mosaico. Los glucolípidos y las glucoproteínas están expuestos en la superficie extracelular.

La asimetría de la estructura:

como el modelo de mosaico fluido, plantea que la membrana es asimétrica, que hay entre las dos caras de una membrana: la cara extracelular esta cubierta por los azucares del glucocálix. La cara intracelular no tiene glucocálix, sino una red de proteínas fibrosas que se unen a sus proteínas y refuerzan la membrana. Se denomina córtex celular o citoesqueleto, determina la forma de la célula y las propiedades mecánicas de la membrana.

La fluidez de la membrana:

  el movimiento de los lípidos y las proteínas por difusión lateral es lo que determina en mayor medida la fluidez de la membrana, propiedad que varía de unas membranas a otras y está afectada por los siguientes factores: la longitud de las cadenas hidrocarbonadas: cuanto menos es la longitud de las cadenas mas débiles son las interacciones. La presencia de insaturaciones: las curvaturas de las colas hidrocarbonadas insaturadas hacen que las moléculas se dispongan menos apretadas, lo que aumenta su capacidad para moverse. La proporción de colesterol: el colesterol se sitúa en la bicapa lipídica con su grupo polar junto a las cabezas de los fosfolípidos. La temperatura: si baja la temperatura, disminuye la fluidez.

Funciones:

mantener estable el medio intracelular, regulando el intercambio de moléculas que son esenciales para la vida de la célula. El reconocimiento celular y la adhesión a otras células y el reconocimiento de la información en el medio extracelular y la transmisión el medio intracelular.

Bicapa lipídica

Actúa de barrera altamente selectiva por su gran impermeabilidad a sustancias hidrosolubles, iones y la mayoría de las moléculas biológicas.

Proteínas de membrana:

transportan moléculas especificas fuera y dentro de la célula, transportan iones en ambos sentidos, unen macromoléculas a uno u otro lado de la membrana, son receptores de las señales químicas del medio, catalizan reacciones asociadas a la membrana. 

Glucocálix



protege y lubrica la superficie celular, reconoce y se adhiere a otras células, reconoce y fija sustancias o partículas y es el anclaje de las enzimas.


SIN DEFORMACIÓN:
transporte pasivo es el transporte de iones y moléculas a favor de su gradiente de concentración. Este gradiente de concentración depende de las concentraciones relativas del ion o de la molécula dentro y fuera de la célula. No requiere energía y hay dos tipos:

-Difusión simple

Es el mecanismo de transporte mas sencillo y menso selectivo, cualquier molécula hidrofóbica, pequeña y sin carga puede difundirse a través de la bicapa sin necesidad de un transportador. –

Difu. Facilitada por proteínas transmembrana:

estas proteínas se encargan de transportar moléculas grandes que no se transportan por difu. Simple. Las proteínas pueden ser: –Transportadoras o carriers: transportan glúcidos, aminoácidos y nucleósidos; se unen en un lado de la membrana de la molécula que deben transportar y experimentan un cambio conformacional que libera la molécula al otro lado. Es muy selectivo, los centros de uníón de cada transportador son específicos para una molécula concreta. –Prot. Canal: forman un canal a través de la membrana. Estos suelen estar cerrados y se abren para que pasen las moléculas.

Transporte activo:

es el transporte de iones y moléculas en contra de su gradiente de concentración. Las células lo realizan para mantener su composición y requiere un aporte de energía que es proporcionado por una reacción acoplada. Una de las posibles reacciones es la hidrolisis de la molécula de ATP generado en el metabolismo. Se llevan a cabo por proteínas transmembrana que pasan las sustancias del lado donde se encuentran en menor a mayor concentración. Estas proteínas bombean sustancias, se llaman bombas. Destacan la de NA*/K*. (ej: transporte activo de moléculas y propagación de las señales eléctricas en el nervio. CON DEFORMACIÓN:

La endocitosis:

es el mecanismo por el cual la célula puede tomar partículas del medio en el que vive, rodéándolas por una por una porción de membrana.–fagocitosis: las partículas capturadas tienen gran tamaño, como bacterias, desechos o células enteras. Así ingieren sustancias algunos protoctistas y diversos tipos de glóbulos blancos de los vertebrados. –pinocitosis: las partículas capturadas son liquidas y contienen macromoléculas, habitual en células eucariotas.–endo. Mediada por receptores: permite la entrada selectiva de macromoléculas(ligandos) mediante receptores que las reconocen específicamente. Estos receptores se pueden acumular en zonas llamadas depresiones revestidas con clatrina. Cuando un ligando se une a un receptor, la depresión recubierta forma una vesícula por endocitosis, así captan las células animales el colesterol.

Exocitosis:

es el proceso que permite a la célula expulsar materiales de gran tamaño. Los materiales viajan a través del citoplasma en el interior de vesículas que se producen por gemación en la red trans del aparato de Golgi y acaban fusiónándose con la membrana y vaciando su contenido en el interior.