La membrana plasmática y la comunicación intracelular, Ies Zorrilla
Diapositivas de Ies Zorrilla sobre la membrana plasmática y la comunicación intracelular. El Pdf describe las componentes y funciones de estas estructuras biológicas, incluyendo el transporte de moléculas y la matriz extracelular, para estudiantes de Biología de Bachillerato.
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La membrana plasmática y la comunicación intracelular
Tema 07 La membrana plasmática y la comunicación intracelular 1000000 . 2º Bachillerato 2024/2025 Biología y Geología IES Zorrilla
Endocytosis 1 Exocytosis
Índice
- Membrana plasmática
- Transporte de moléculas pequeñas
- Transporte de moléculas grandes
- Matriz extracelular
- Uniones celulares
- Pared celular
YOU SHALL NOT PASS THE CELL MEMBRANE imgflip.com
ORGANELLES UNKNOWN SUBSTANCES PLASMA MEMBRANE imgflip.com
La membrana plasmática
La membrana plasmática o celular es una barrera que separa el interior de la célula del exterior de la célula, lo que permite mantener confinadas las moléculas necesarias para que se den las reacciones químicas que hacen posible la vida en la célula. De hecho, la primera célula se originaría cuando las moléculas autorreplicantes se rodearon de esta envoltura, que está muy conservada en la evolución.
El modelo que explica cómo funciona y cómo se estructura la membrana plasmática es el modelo de mosaico fluido, descrito en 1972.
Modelo del mosaico fluido
Membrana plasmática Modelo del mosaico fluido Proteína integral Carbohidrato Proteína periférica Fosfolípidos
La membrana plasmática
Modelo de mosaico fluido
1. La membrana plasmática es un mosaico porque está conformada por muchas piezas diferentes. Así, se trata de una bicapa de lípidos en la que se engloban proteínas. Ambos pueden estar unidos a glúcidos en la cara externa de la membrana, formando el glucocalix.
ESPACIO EXTRACELULAR Oligosacáridos a Glucocálix alamy Bicapa lipídica plasmática Membrana CITOSOL Proteínas Un fosfolipido (adentro de la célula) ESPACIO EXTRACELULAR (afuera de la célula) 1 Colesterol Bicapa de fosfolípidos Lípidos Proteínas CITOPLASMA
La membrana plasmática
Modelo de mosaico fluido
2. La membrana plasmática es un asimétrica porque los lípidos, las proteínas y los glúcidos de la monocapa externa son distintos a los de la monocapa interna. Los glúcidos se sitúan preferentemente en la parte externa de la membrana y los lípidos de una zona de la monocapa pueden variar respecto a los de otra.
Glicoproteína: proteína con un carbohidrato adherido a ella Glicolípido: lipido con un carbohidrato adherido a él Proteína periférica de membrana Proteínas integrales de membrana Bicapa de fosfolípidos Colesterol Canal de proteína Filamentos del citoesqueleto
La membrana plasmática
Modelo de mosaico fluido
3. La membrana plasmática es fluida porque los lípidos se pueden mover a través de la bicapa en movimientos de difusión lateral (se intercambian lípidos vecinos), rotación (rotan sobre sí mismos) o flip-flop (pasan de una monocapa a otra). Muchos procesos celulares tienen lugar gracias a esta fluidez.
Difusión lateral Rotación Flip-flop
La membrana plasmática
Composición de la membrana (I) Lípidos
. Fosfolípidos. Son los componentes principales de las membranas. Son anfipáticos, es decir, tienen una cabeza polar o hidrofílica, que se sitúa en contacto con el agua, y una cola apolar o hidrofóbica, que se sitúa en contacto con otras colas, evitando el agua. · Esfingolípidos. · Esteroles. Se trata del colesterol en células eucariotas animales y de otros esteroles en eucariotas vegetales.
a 3.000 8,0080 SOLO Peripheral membrane protein Phospholipid bilayer Integral membrane protein Cholesterol Channel protein b C Hydrophilic head 0=P-O Phosphate O CH2-CH-CH2 O O C=OC=0 Saturated fatty acid Intracellular Hydrophobic tail Hydrophilic head Hydrophobic tails Unsaturated fatty acid Glycoprotein: protein with carbohydrate attached Glycolipid: lipid with carbohydrate attached Extracellular Pago bilayer Glycerol
La membrana plasmática
Composición de la membrana (I) Lípidos
Bicapa lipídica . Marini Fosfolípidos Colesterol La permeabilidad y la fluidez de la membrana dependen de los lípidos. · Los ácidos grasos saturados disminuyen la permeabilidad y la fluidez por el gran número de interacciones hidrofóbicas que generan. Pasa lo mismo con los ácidos grasos de mayor longitud. · Los ácidos grasos insaturados aumentan la permeabilidad y la fluidez porque los dobles enlaces dificultan la formación de interacciones hidrofóbicas. También se forman menos de estas interacciones en los ácidos grasos de cadena corta. · La presencia de colesterol dificulta el movimiento de los fosfolípidos, por lo que disminuyen la permeabilidad y la fluidez (a bajas temperaturas, el colesterol realmente aumenta la fluidez, pues evita que los fosfolípidos se compacten).
La membrana plasmática
Composición de la membrana (II) Proteínas
Las proteínas de la membrana tienen función de transporte, de recepción de señales y de catalizar reacciones. · Proteínas integrales. Están insertadas en la bicapa. Aquellas que atraviesan la membrana completamente (de un lado al otro) se llaman proteínas transmembrana. · Proteínas periféricas. No están insertadas, sino que se unen a otras proteínas integrales o a lípidos. Pueden estar en la cara externa o en la interna.
Proteína periférica de membrana Proteínas integrales de membrana
La membrana plasmática
Composición de la membrana (III) Glúcidos
Los glúcidos de la membrana suelen ser oligosacáridos que se unen o a lípidos (formando glucolípidos) o a proteínas (formando glucoproteínas). Se ubican en la cara externa de la bicapa formando el glucocalix o glucocáliz: cubierta de la cara externa de la membrana plasmática formada por oligosacáridos unidos a lípidos y a proteínas. Entre sus funciones están proteger a la célula, intervenir en el reconocimiento de células, la adhesión celular, contener antígenos, etc.
ESPACIO EXTRACELULAR glucoproteína transmembrana glucoproteina absorbida glucolípido cubierta celular (glicocálix) Bicapa lipida CITOSOL · unidad de azúcar
La membrana plasmática
Funciones de la membrana
· Barrera permeable selectiva, lo que permite que el contenido del interior de la célula sea diferente al del exterior. · Transporte de sustancias en ambos sentidos. · Contiene enzimas que catalizan reacciones químicas asociadas a la membrana. · Permite la comunicación entre células: reconoce señales gracias a sus receptores, que luego se transmitirán al interior de la célula para generar una respuesta.
Ligando O Receptor Mensajeros químicos transmiten la señal RESPUESTA
Transporte de moléculas pequeñas
La membrana plasmática debe dejar pasar ciertas sustancias. En general, podemos decir que el transporte puede ser pasivo o activo.
Tipos de transporte de moléculas pequeñas
DIFUSIÓN SIMPLE TRANSPORTE PASIVO O DIFUSIÓN No requiere el uso de proteínas DIFUSIÓN FACILITADA Tipos de transporte de moléculas pequeñas Se produce a favor de gradiente, por lo que no requiere energía Requiere del uso de proteínas TRANSPORTE ACTIVO Se produce en contra de gradiente, por lo que requiere energía
Transporte de moléculas pequeñas
La membrana plasmática debe dejar pasar ciertas sustancias. En general, podemos decir que el transporte puede ser pasivo o activo.
Gradiente de concentración
A favor de gradiente: De la zona donde hay mayor concentración de la molécula a donde hay menor concentración.
En contra de gradiente: De la zona donde hay menor concentración de la molécula a donde hay mayor concentración.
Difusión simple Difusión facilitada Transporte activo ATP Transporte pasivo
Transporte de moléculas pequeñas
Transporte pasivo o difusión
No requiere de energía, pues se produce a favor de gradiente. · Difusión simple. Se produce directamente a través de la bicapa lipídica. Como el interior de la bicapa es hidrófobo, solo pueden atravesarla moléculas pequeñas o sin carga: gases (O2 , CO2 ), agua, etanol, urea, etc.
Existe un tipo especial de difusión simple que conocemos como ósmosis: paso de agua a través de una membrana semipermeable (membrana plasmática) a favor de gradiente debido a la diferencia de concentraciones a ambos lados de la membrana.
Intracellular fluid Extracellular fluid Low concentration High concentration
Transporte de moléculas pequeñas
Transporte pasivo o difusión
No requiere de energía, pues se produce a favor de gradiente. · Difusión facilitada. Se produce gracias a proteínas de membrana. Permite pasar moléculas polares o con carga (iones).
o Proteínas canal. Proteínas transmembrana que forman canales hidrófilos por los que pasan fundamentalmente iones (Na+, Ca2+, etc.). Estos canales suelen estar cerrados, pero se abren ante ciertas condiciones y permiten el paso de las moléculas.
Espacio extracelular Canal de proteína Membrana celular Espacio intracelular El interior debe ser polar para que estas moléculas puedan atravesarlo
Transporte de moléculas pequeñas
Transporte pasivo o difusión
No requiere de energía, pues se produce a favor de gradiente. · Difusión facilitada. Se produce gracias a proteínas de membrana. Permite pasar moléculas polares o con carga (iones).
o Proteínas transportadoras. Proteínas transmembrana que reconocen la molécula y cambian de forma, lo que permite el paso. Así se permite el paso de monosacáridos o aminoácidos.
Espacio extracelular Proteína transportadora Espacio intracelular 2017 ECO SL & 593 LM
Transporte de moléculas pequeñas
Transporte pasivo o difusión
No requiere de energía, pues se produce a favor de gradiente. · Difusión facilitada. Se produce gracias a proteínas de membrana. Permite pasar moléculas polares o con carga (iones).
o Proteínas transportadoras.
- Uniporte: Se transporta una molécula en un sentido.
- Simporte: Se transportan dos o más moléculas distintas en el mismo sentido.
- Antiporte: Se transportan dos o más moléculas distintas en sentido contrario.
SIMPORTE ANTIPORTE UNIPORTE
Transporte de moléculas pequeñas
Transporte activo
Requiere de energía, pues se produce en contra de gradiente. Esta energía suele provenir del ATP.
Este transporte requiere del uso de proteínas transmembrana conocidas como bombas. La más famosa es la bomba de sodio-potasio (Na+/K+).
Espacio extracelular Na+ + I -Sodio Na+ Potasio K+ Membrana plasmática Concentración Fosfato ATP ADP - + Citoplasma K+ En el interior de la célula la concentración de sodio es muy baja y en el exterior es muy alta (y lo mismo, pero al revés, para el potasio). Esta bomba permite enviar sodio al exterior y tomar potasio del exterior.
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