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Estructura y función de la membrana plasmática
1. BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR:
Estructura y Función de
la membrana plasmática
Paola Gurrola
Rosario Longoria
2. Introducción:
Características de la
membrana plasmática
5-10 nm de espesor
5000 membranas =
1950
J. D. Robertson (Duke University)
3 capas
Interna
Externa
Intermedia
3. Generalidades de sus
funciones
Compartimentalización
Andamiaje
para
actividades
bioquímicas Barrera de
permeabilidad
selectiva
Transporte
de solutos
Respuesta a
señales
externas
Interacción
celular
Transducción
de energía
4. Estructura
1890
Ernst Overton
Universidad de Zürich
“Sustancia que entra del media a la célula primero debe
disolverse en la capa limitante externa de la célula”
5. Estructura
1925
E. Gorter y F. Grendel
Extracción de lípido de los eritrocitos
“Bicapa lipídica”
6. Estructura
1935
Hugh Davson y James Daniell
“La membrana plasmática está compuesta por una bicapa
lipídica recubierta en su superficie por una capa de proteínas
globulares”
7. Estructura
1972
Jonathan Singer y Garth Nicolson
Universidad de California
Modelo de Mosaico Fluido
Dogma central de la biología de la membrana
8. Membrana
Estructura dinámica en la que los componentes son móviles y capaces
de reunirse para mantener varios tipos de interacciones transitorias o
semipermeables.
10. Bicapa lipídica
Cada tipo de membrana
tiene su propia
composición lipídica,
dependiendo de:
El tipo de lípido
Naturalez
a de los
grupos de
cabeza
Especies
particulare
s de las
cadenas de
ácido graso
11. Composición lipídica
Influye en :
Estado físico de la membrana
Actividad proteica
Aporte de precursores para los mensajeros químicos que regulan la
función celular
12. Asimetría de los lípidos de la
membrana
“Las enzimas que digieren lípidos no pueden
penetrar en la membrana plasmática”
Bicapa fosfolipídica
2 capas individuales
Propiedades físicas y químicas distintas
13. Composición Asimetría de los
lípidos de la membrana
Glucolípidos
Receptores de ligandos
Fosfatidiletanolamina PE
i) Curvatura de la membrana
Fosfatidilserina FS
i) Tiene carga negativa a pH fisiológico
Buen candidato para unirse a residuos de Lisina y Arginina (+)
Promueve apoptosis de células viejas
14. Composición Asimetría de los
lípidos de la membrana
Colesterol CI
Anillos hidrófobos, planos y
rígidos
Interfieren en los
movimientos de las colas
de ácidos grasos de los
fosfolípidos
Fosfatidilinositol PI
i) Transferencia de
estímulos de la membrana
plasmática
15. Carbohidratos de la
membrana
2-10% variación de peso de la membrana
Glucoproteínas
Glucolípidos
Oligosacáridos
Cortos
Hidrófilos y ramificados
<15 monosacáridos
16. Estructura y funciones de las
proteínas de la membrana
Según el tipo celular y organelo, una membrana
puede contener cientos de proteínas diferentes:
Integrales
Periféricas
Cruzan por completo
la bicapa
20-30% de todas las
Pts codificadas
Ancladas al lípido
Completamente duera
de la bicapa
(Citoplásmica o
extracelular)
Fuera de la bicapa
Enlace covalente a
una molécula de
lípido
18. Distribución de las proteínas
integrales
Recopilación con fractura congelada
Identificación de dominios transmembrana
Análisis computacional
Estructura: 20 AA no polares que cruzan el centro de la bicapa lipídica en
forma de hélice α
20. AA
polares
AA no
polares
Restos
glucosilados
Ser-Thr-Asp
α hélice
hidrófoba
20-25 AA
hidrofóbicos
21. Funciones de la membrana plasmática
Barrera de
permeabilidad
selectiva
Membrana
plasmática
procariota
Detecta
nutrientes y
toxinas de su
entorno
Captación de
nutrientes y
eliminación de
los productos
de desecho
Procesos de
transducción
de energía
(fotosíntesis y
respiración)
Proteínas
receptoras
Proteínas
transportadoras
Dependiendo
de la especie
22. Función
Proporciona
forma,
resistencia
mecánica y
protección
Membrana
plasmática
eucariota
Procesos de
reconocimiento
y adhesión
celular
(inmunidad)
Barrera de
permeabilidad
Responde a
estímulos
externos
Captación de
nutrientes y
eliminación de
los productos
de desecho
Glucocáliz
23. Tipos de transporte de moléculas
a través de las membranas
Permeabilidad de las
membranas celulares
Paso de solutos
Transporte activo
y pasivo
Paso de
macromoléculas
Exocitosis
Endocitosis
25. Exocitosis
Las vesículas
transportadoras
destinadas a la
superficie celular
descargan su contenido
fuera de la célula.
Fusión de la
membrana de la
vesícula con la
membrana plasmática.
Cuando se transfiere mucho contenido – se compensa con vesículas que
operan en sentido contrario (vesículas de reciclaje) Endocitosis
26. Endocitosis
Proceso en el que las moléculas receptoras de
membrana plasmática se unen a moléculas específicas o
complejos moleculares (ligandos) para incorporar el
material a la célula.
Según el tamaño y
las propiedades
físicas del material
a incorporar
Fagocitosis Sólidos
Endocitosis Líquidos
27. Inespecífica
Ingreso automático
• Principalmente por
macrófagos y
leucocitos neutrófilos
• Elimina parásitos
pequeños, bacterias,
partículas extrañas.
Regulada:
Receptores específicos
28. Bibliografía
• Karp G. (2009). Biología Celular y Molecular. 5 edición. México: McGraw-Hill /Interamericana
• Lodish, H. (2005) Biología Celular y Molecular, 5a edición, México: Médica Panamericana
• Mckee, T., & Mckee, J. (2003). Bioquímica. La base molecular de la vida. 1ª edición, España: Mc Graw
Hill Interamericana
• Tórtora, G. (2013) Principios de Fisiología y Anatomía, 13ª edición. México: Médica Panamericana