Transporte celular y flujo de moléculas pequeñas

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MEMBRANA CELULAR (PLASMÁTICA O CITOPLASMÁTICA): límite entre el espacio extracelular e intracelular. Aísla del medio a la célula. Espesor de ± 75 Å (visible microscopio electrónico).
-Modelo mosaico fluido (Singer y Nicholson 1972): las membranas celulares están formadas por una bicapa lipídica que constituye el componente estructural básico y un conjunto de proteínas irregularmente distribuidas a una lado u otro de la bicapa inmersas en ella.

Composición:
Lípidos
Fosfolípidos: componente más abundante. Forma una membrana semipermeable debido a su carácter anfipático (regíón apolar hidrofóbica y regíón polar hidrofílica). Pueden realizar movimientos de difusión lateral, rotación o flip-flop que confieren fluidez a la bicapa.
Colesterol: une las cabezas de los fosfolípìdos aportando rigidez y disminuyendo la permeabilidad.
La fluidez y la viscosidad son las propiedades más carácterísticas de la membrana. Dependen de la temperatura (mayor temperatura -> mayor fluidez), la naturaleza de los lípidos (lípidos insaturados y de cadena larga -> mayor fluidez) o el colesterol (mayor colesterol -> menor fluidez).
Proteínas: suelen ser globulares, también pueden moverse por la capa a través de la difusión lateral y sobre sí mismos aportando fluidez. Funciones:
transporte, comunicación intra/extracelular (transmisión de mensajes), sistema enzimático.
Proteínas integrales (intrínsecas) o transmembranales : integradas en la bicapa. Proteínas globulares (solubles).

Proteínas periféricas o extrínsecas: unidas a las regiones polares de los fosfolípidos. Son solubles. Se unen mediante enlaces débiles de tipo puentes de H, electrostáticos… Funciones: reconocimiento celular, enzimático…

Glúcidos: oligosacáridos
Funciones: reconocimiento celular, receptores enzimáticos, protección, respuesta inmunitaria, DNI…
La distribución de los lípidos, glúcidos y proteínas en la membrana es asimétrica.
Carácterísticas del modelo de mosaico fluido:
Los lípidos y las proteínas integrales están dispuestos en forma de mosaico.
Las membranas biológicas son estructuras fluidas en las que los lípidos y proteínas pueden realizar movimientos de difusión lateral dentro de la bicapa.
Las membranas son estructuras asimétricas en cuanto a la disposición de todos sus componentes (lípidos, proteínas y glúcidos).
Funciones de la membrana plasmática:
Aislar la célula del medio que la rodea.
Permeabilidad selectiva: selecciona el tipo de molécula que pueden ser transportadas debido a que su medio interno es hidrofóbico. Impide la pérdida de sustancias.

Transporte de moléculas

Transporte moléculas pequeñas: transporte sin cambios en la membrana. Se realiza a través de la membrana (transmembrana).
Transporte pasivo: no requiere energía, es espontáneo, a favor del gradiente (electroquímico).
Gradiente concentración: se produce el paso de las zonas con mayor concentración a las de menor concentración.+
Gradiente eléctrico: hay una diferencia de carga eléctrica. Genera un potencial de membrana (diferencia de carga entre el exterior y el interior).
Difusión: a favor del gradiente electroquímico.
Simple



Facilitada: se ayuda de un transportador que facilita la entrada. Proteínas transmembrana de tipo permeasa (similar a los enzimas). El sustrato produce un cambio en la conformación de la membrana. Ej.: azúcares sencillos, aminoácidos, nucleótidos…

Transporte activo: en contra del gradiente electroquímico, necesita energía a partir del ATP. Las proteínas transmembrana se encargan de bombear contra gradiente sustancias a través de la membrana, de ahí su nombre de bombas (Na+, K+, Ca++).

Transporte macromoléculas con cambios en la membrana
Endocitosis: se captan sustancias del exterior.

Según el tamaño de la partícula:
Fagocitosis: grandes. Ej.: glóbulo blanco fagocita una bacteria.
Pinocitosis: líquidos o partículas pequeñas.
Endocitosis mediada por receptor:
Exocitosis: sustancias intracelulares son rodeadas por vesículas que se fusionan con la membrana y expulsan su contenido al exterior.

Transcitosis: combinación de endocitosis y exocitosis. Es carácterística de los endotelios.


Mecanismo de recepción y transducción de señales. Recibir info del medio y transmitirla al interior.
Receptores de membrana: sustancias de naturaleza proteica que se encuentran en la cara externa de la membrana y que son capaces de reconocer específicamente a los ligandos o moléculas mensaje. Las células con estos receptores se llaman células diana. La molécula mensaje o ligando se denomina primer mensajero, ej.: hormonas, drogas, fármacos, factores de crecimiento…
Mecanismo de transducción: uníón del ligando + receptor cara externa. Provoca un cambio conformacional del receptor que genera una señal de activación de una molécula o segundo mensajero. Este activará o inhibirá un proceso químico: contracción-relajación muscular, transmisión impulso nervioso…
Control de la división celular.
Permitir una disposición adecuada de moléculas funcionalmente activas como componentes antigénicos, anticuerpos, histocompatibilidad.

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