Captulo 5

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Capítulo5

• El estudio de las membranas celulares

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Un transportador malo y la Fibrosis Quística

• CFTR es un canal proteico para iones de sal
• CFTR es un transportador de la familia ABC en
  todas las células procariotas y eucariotas

ATP
ATP
Fig. 5.2, p.75
3
Fibrosis Quística
Fig. 5-1, p.74
4
Un transportador malo y la Fibrosis Quística

• La Fibrosis Quística es la enfermedad genética
  más común en los EEUU
• Se debe a una mutación del gene CFTR

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Bicapa de Lípidos

• Las membranas celulares se componen de una bicapa
  de lípidos, con múltiples proteínas.
• La membrana es un límite continuo, que controla
  selectivamente el flujo de sustancias a través de
  la misma

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Bicapa de Lípidos
Sección Hidrofílica
SecciónHidrofóbica
Líquido
Líquido
Capa de lípidos
Capa de lípidos
b
Corte Transversal Bicapa de fosfolípidos
a
Fig. 5.3, pg. 76
7
Modelo del Mosaico Fluido

• La membrana celular esta compuesta por una mezcla
  de fosfolípidos, glicolípidos, esteroides y
  proteinas

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Modelo del Mosaico Fluido
Transporte pasivo
Proteína de reconocimiento
Fosfolípidos
Proteína deadhesión
Colesterol
Receptor
Bicapa de Lípidos
Transporte Activo (Bomba ATPasa)
Transporte Activo (Bomba Calcio)
Citoplasma
MembranaCelular
Proteínas del citoesqueletobajo la membrana
celular
Fig. 5.4, pg. 77
9
Estudio de Membranas
Fig. 5.5a, pg. 77
10
Estudio de Membranas
Fig. 5.5b, pg. 77
11
Sinopsis de las proteínasde membrana
Proteínas deAdhesión
Proteínas deComunicación
Fig. 5.6, p.78
12
Sinopsis de las proteínasde membrana
TransportadoresActivos
ProteínasReceptoras
ProteínasReconocimiento
Transportadorespasivos
Fig. 5.6, p.79
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Proteínas Transportadoras

• Atraviesan la bicapa de lípidos
• Parte interna abre a ambos lados de membrana
• Cambian de forma cuando interactúan con soluto
• Actúan en transporte pasivo y activosport

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Gradientes de Concentración

• Implica que el número de moléculas o iones en una
  región es diferente al número de moléculas o
  iones en otra
• En la ausencia de otras fuerzas, una sustancia se
  mueve de una región con mayor concentración, a
  otro con menor concentración A favor de Gradiente

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Difusión

• El movimiento neto de moléculas similares a favor
  de gradiente
• A pesar de que las moléculas colisionan entre sí
  de forma aleatoria, el movimiento neto se aleja
  de la zona con mayor concentración

16
Difusión
Fig. 5.7a, p.80
17
Difusión
Stepped Art
Fig. 5.7b, p.80
18
Factores que afectan la tasade difusión

• La magnitud del gradiente de concentración
• A mayor gradiente, difusión más rápida
• Tamaño de la molécula
• Moléculas pequeñas, difusión más rápida
• Temperatura
• A mayor temperatura, difusión más rápida
• Gradientes eléctricos o de presión

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Mecanismos para cruzar la membrana

• Difusión a través de la bicapa de lípidos
• Transporte Pasivo
• Transporte Activo
• Endocitosis
• Exocitosis

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Membranas Celulares semipermeables
Glucosa y otras moléculas polares, moléculas
hidro- solubles iones (e.g. H, Na, K, Ca,
Cl) moléculas de agua
Oxígeno, dióxido de carbono, y otras moléculas
pequeñas nopolares algunas moléculas de agua
Fig. 5-8, p.80
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Transporte a través de Membrana
Alta
Gradiente de concentración
ATP
Baja
Difusión de compuestos liposolubles
Transporte pasivo de moléculas hidrofílicas
a través de proteínas de canal. No requiere
energía
Transporte activo mediante ATPasa Requiere
energía del ATP
Fig. 5-9, p.81
22
Transporte a través de Membrana
Endocitosis (Vesículas entran)
Exocitosis (vesículas salen)
Fig. 5-9, p.81
23
Transporte Pasivo

• Solutos fluyen a través de proteínas de
  transporte pasivo a favor de gradiente
• El transporte pasivo permite el tráfico
  bi-direccional de solutos
• No requiere energía

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Transporte Pasivo
Canal de Glucosa
Glucosa (soluto)
Alto
Bajo
Stepped Art
Fig. 5.10, p.80
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Transporte Activo

• El flujo neto del soluto es contra gradiente
• Las proteínas de transporte deben ser activadas
• El ATP dona grupos fosfato para activar proteína
• La unión del ATP cambia la conformación de la
  proteína y su afinidad por el soluto

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Transporte Activo

• ATP dona grupo fosfato para activa la proteína
• La unión del ATP cambia la conformación de la
  proteína y su afinidad por el soluto

27
Transporte Activo
Stepped Art
Fig. 5-11, p.83
28
Ósmosis

• Difusión neta de moléculas de agua a través de
  una membrana semipermeable

• La dirección del flujo está determinada por el
  gradiente de concentración del agua
• El lado con mayor concentración de solutos, tiene
  la menor cantidad de agua

29
Ósmosis
p.84
30
Tonicidad

• Se refiere a la concentración relativa de solutos
  para dos fluidos
• Hipotónico tiene menos solutos
• Hipertónico tiene más solutos
• Isotónico tienen la misma cantidad de solutos

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Ósmosis y tonicidad
Solución sacarosa 2
1 L de solución sacarosa al 10
1 L soluciónsacarosa al 2
1 L de agua destilada
32
Ósmosis yTonicidad
Solución sacarosa 2
1 litro solución sacarosa al 10
1 litro solución sacarosa 2
1 litro agua destilada
Medio hipotónico
Medio hipertónico
MedioIsotónico
Fig. 5-13, p.85
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Presión y Ósmosis

• Presión hidrostática
• Presión generada por un fluido en las paredes que
  lo continen
• Entre mayor sea la concentración de un soluto,
  mayor será la presión hidrostática
• Presión Osmótica
• La presión necesaria que previene que una
  solución aumente de volumen

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Aumento en el volúmen
segundocompartimento
primercompartimento
medio hipotónico
medio hipertónico
membrana permeable al agua pero no al soluto
el volumen aumenta en el segundo compartimento
Fig. 5.14, p.85
35
Endocitosis y exocitosis

• Exocitosis Una vesícula citoplasmática se
  fusiona con la membrana plasmática y el contenido
  se libera al líquido extracelular
• Endocitosis Una pequeña porción de la membrana
  plasmática se invagina y se cierra sobre si
  misma, formando una vesícula dentro del
  citoplasma receptores de membrana son los
  mediadores del proceso

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endocitosis
exocitosis
a
Endocitosis y exocitosis
b
c
d
f
e
Fig. 5-15, p.86
37
Endocitosis del colesterol
membrana plasmática
colesterol
38
Macrófago fagocitando a Leishmania mexicana
parasite
macrophage
Fig 5.17, p.87
39
Fagocitosis
Bacteria
Vesícula fagocítica
Fig. 5-17b, p.87
40
Cómo llegan las proteínas a la superficie de la
célula?
membrana de la vesícula se fusiona con la
membrana plasmática
Aparato de Golgi
Retículo Endoplasmático
Fig. 5.18, pg. 87
41
Vacuola contráctil
vacuola contráctil llena
vacuola contráctil vacía
Fig. 5.21, pg. 89
42
Modelo del Mosaico Fluido
Transporte pasivo
Proteína de reconocimiento
Fosfolípidos
Proteína deadhesión
Colesterol
Receptor
Bicapa de Lípidos
Transporte Activo (Bomba ATPasa)
Transporte Activo (Bomba Calcio)
Citoplasma
MembranaCelular
Proteínas del citoesqueletobajo la membrana
celular
Fig. 5.4, pg. 77
43
Fig. 5-20, p.89
44
Líquido extracelular
citoplasma
Fig. 5-22, p.89