La Membrana Plasmática Eucariótica

Víctor Hugo Casco2012

“Labor Improbus Omnia Vincit”(El Trabajo Tenaz Todo lo Puede)

Molécula lipídica

Molécula proteica

Bicapa lipídica

Molécula lipídica Molécula

proteica

¿Cuales son los principales componentes de la membrana

celular?

¿Cuales son los principales componentes de la membrana celular?

Fibras de la Matrizextracelular

Glicoproteínas

Carbohidratos

Filamentos delcitoesqueleto

Glucolípidos

Colesterol

Proteínas Extrínsecas

Proteínas Extrínsecas

¿Cual es la composición porcentual aproximada de la MP?

¿Cuales son las principales funciones de la MP ?

• Determinar la composición diferencial entre el citosol y el medio extracelular

• Permitir la comunicación entre las células

• Relacionar las matrices extracelulares

• Transporte de nutrientes hacia el interior

• Transporte de detritus hacia el exterior

• Impedir la pérdida de los metabolitos necesarios

• Mantener la composición iónica, el pH (7,2) y la presión osmótica adecuados del citosol

Tips

• Entre el 15% y el 30% de las proteínascodificadas por las células estándestinadas al transporte a través de lamembrana

• Algunas células especializadas demamíferos consumen hasta dos tercios desu energía metabólica total en procesosde transporte a través de la membrana

Lípidos de la membrana

¿Cómo se disponen los lípidos en solución acuosa?

Cavidad acuosa

Miscela Bicapa Liposoma

Membrana negra

Movilidad de los lípidos y fluidez de la MP

¿Cuales son los principales fosfolípidosde la bicapa de los mamíferos?

Fosfatidiletanolamina Fosfatidilserina (-) Fosfatidilcolina Esfingomielina

-

Fosfatidilinositol (-)

La estructura del colesterol

¿Cómo se dispone el colesterol en la bicapa fosfolipídica?

¿Qué significa: asimetría de los lípidos de membrana?

Esfingomielina Glucolípidos Fosfatidilcolina Colesterol

Exterior

Interior

Fosfatidilserina FosfatidiletanolaminaFosfatidilinositol

Modos de asociación de las proteínas a las membrana

¿Son simétricas en cuanto a las proteínas las caras de la membrana?

Transporte

Actividad enzimática

Transducción de señales

Unión intercelular

Reconocimiento célula-célula

Anclaje al citoesqueleto o a la matriz extracelular

La membrana es un mosaico fluido

Célula humana

Célula murina

Frye & Edidin, 1970

La lámina de carbohidratos de la superficie celular

glucocalix citosol núcleo membrana plasmática

Diagrama simplificado de los carbohidratos de la superficie celular

= residuos de azúcar

glucocalix

Bicapa lipídica

Glicoproteínas de membrana

glicoproteínas adsorbidas

Proteoglicanos de transmembrana

glicolípidospolisacáridos

oligosacáridos

Proteínas carriers, canal y transporte activo de

membrana

Víctor Hugo Casco

“Labor Improbus Omnia Vincit”(El Trabajo Tenaz Todo lo Puede)

Permeabilidad de una membrana fosfolipídica artificial

Gases MoléculasHidrofóbicas

Moléculas Polares pequeñas

Moléculas Polares grandes

Benceno Etanol Glucosa aminoácidos

Iones

MoléculasCargadas

Difusión simple

Difusión facilitada

Transporte pasivo

Transporte Activo

Comparación de Transporte Activo y Pasivo

Cinéticas de la difusión simple y de la difusión mediada por proteínas transportadoras

Difusión simple

Difusión mediada por carriers

KmConcentración de la molécula transportada

Tasa

de

trans

porte

Transporte Uniporte (proteínas transportadoras)

Un cambio conformacional en la proteína carrier media el transporte pasivo

Proteínas Carrier

D-glucosaPaso 1 Paso 2 Paso 3

Paso 4

Exterior

Interior

Gradiente de concentración

Proteínas Canal: los Canales Iónicos

Filtro de selectividad en poros acuosos

BicapaLipídica

Cerrado Abierto

100.000.000 de iones / segundo

Principales Propiedades:• Son selectivos• Poseen compuertas

Tipos de estímulo de los canales iónicos

X voltaje X ligandos Mecánico

Formas en que se conduce el transporte activo

• Proteínas Transportadoras acopladas: uno

de los solutos es transportado a favor y el

otro en contra

• Bombas basadas en la hidrólisis de ATP

• Bombas basadas en la energía lumínica

Tres formas de transporte activo

Transporte acoplado

Bomba basada en ATP

Bombabasada

en energía lumínica

Luz

Gradiente electroquímico

Tipos de transporte mediado por proteínas transportadoras (carriers)

Moléculas transportadas

sinporte antiporteTransporte acoplado

Modelo de cómo el gradiente de electroquímico de Na+ media el

transporte de Glucosa

Estado A Estado B glucosa

BicapaLipídica

Gradiente de glucosa

Gradiente electroquímico de Na+

Espacio extracelular

CitosolProteína transportadora

Transporte transcelular

glucosa

glucosa

glucosa

Altaconcentración

de glucosa

Sinporte de glucosa

basado en la concentración

de Na+

Dominio lateral

Transporte pasivode glucosa

mediado por proteínas carrier

Dominio basal

Fluído extracelular

Lumen intestinal

microvellosidades

Uniones estrechas

Epitelio intestinal

baja

baja

La bomba de Na+/K+

Gradiente electroquímico

de Na+

Gradiente electroquímico

de K+

Sitio de unión aK+ y la ouabaína

citosolSitio de unión a

Na+

“Una bomba ATPasa tipo P”

Un modelo del ciclo de bombeo de la bomba de Na+ / K+

Las fuentes de la osmolaridad intracelular

macromoléculas Aminoácidos, nucleótidos, azúcares Iones inorgánicos

Las Soluciones

Iones

Células animales y bacterias

Células vegetales Protozoos

La bomba de Na+/ K+ mantiene el balance osmótico en células animales

crenado normal hinchado lisado

hipertónico isotónico hipotónico muy hipotónico

Glóbulos rojos

Concentración de iones en el espacio exracelular

Transporte Masivo

Endocitosis: Fagocitosis

bacteria

neutrófilo

Pseudópodo

MP

Macrófago

GR

GR

Endocitosis: Pinocitosis

Endocitosis: Pinocitosis