Estructura Celular: Membrana Plasm

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Estructura Celular Membrana Plasmática

• Estructura de la célula toda célula eucariótica
  vegetal o animal esta constituida por tres partes
  fundamentales
• a) Membrana plasmática,
• b) Citoplasma y
• c) Núcleo.

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Estructura Celular Membrana Plasmática

• Membrana plasmática es una delgada lámina o
  envoltura continua que rodea a la célula y la
  separa del medio externo. Está presente en todas
  las células eucariotas y procariotas y regula los
  intercambios de materia entre la célula y el
  exterior.
• Tiene un grosor muy delgado, pero se puede
  observar perfectamente con el microscopio
  electrónico no es rígida, sino que permite
  movimientos y deformaciones.
• Todas las membranas biológicas, tanto las
  plasmáticas como las que rodean a los orgánulos
  (ribosomas, mitocondrias, etc.) que las poseen
  tienen la misma estructura.

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Estructura Celular Membrana Plasmática

• La composición química de la membrana plasmática
  varía entre células dependiendo de la función que
  desempeñan o del tejido en la que se encuentren,
  pero se puede estudiar de forma general. La
  membrana plasmática
• a) Lípidos forman una doble capa denominada
  bicapa lipídica,
• b) Proteínas unidas a la doble capa de lípidos
  y
• c) Glúcidos o carbohidratos unidos a los
  lípidos o a las proteínas.
• Los lípidos y las proteínas son los componentes
  mayoritarios de la membrana, la cantidad y tipo
  de cada uno de ellos varia en las diferentes
  membranas. 

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Estructura Celular Membrana Plasmática

• Membrana plasmática Los lípidos que forman las
  membranas plasmáticas representan, en promedio
  alrededor del 40 del peso de la misma.
• Los lípidos son anfipáticos, es decir que
  presentan un extremo hidrófilo (que tiene
  afinidad e interacciona con el agua) y un extremo
  hidrofóbico (que repele el agua). Los más
  abundantes son los fosfoglicéridos (fosfolípidos)
  y los esfingolípidos, que se encuentran en todas
  las células le siguen los glucolípidos, así como
  esteroides (sobre todo colesterol).

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Estructura Celular Membrana Plasmática

• Los principales tipos de lípidos que forman la
  membrana son
• a) Fosfolípidos (son los más abundantes), el
  colesterol (se sitúan entre los fosfolípidos,
  faltan en las células procariotas y dentro de las
  eucariotas abunda más en las animales que en las
  vegetales). resto de las moléculas de la
  membrana.

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Estructura Celular Membrana Plasmática

• b) Glucolípidos (estos sólo se presentan en la
  monocapa externa y la fracción glucídica se
  dirige hacía el exterior).
• Los dos tipos son anfipáticos, es decir en ellos
  se diferencia una zona hidrófila polar y una zona
  hidrófoba apolar por ello cuando se encuentran
  en un medio acuoso se disponen espontáneamente
  formando una bicapa que tiende a cerrarse sobre
  si misma, debido a que se enfrentan por sus
  extremos hidrófobos, mientras que los extremos
  hidrófilos quedan hacia el exterior. Esta bicapa
  lipídica constituye la estructura básica de la
  membrana y sirve de soporte para el

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Estructura Celular Membrana Plasmática

• Proteínas Representan por término medio el 52
  del peso de la misma. Las proteínas de la
  membrana son características de cada especie y en
  parte de cada tipo celular, y confieren a la
  membrana sus funciones específicas. Algunas
  intervienen en el transporte de moléculas, otras
  son enzimas e intervienen en el metabolismo,
  otras actúan como receptores de señales químicas
  del exterior, etc.
• La mayoría de las proteínas de la membrana son
  globulares y dependiendo de su disposición en la
  membrana se dividen en dos grupos
• a) Proteínas integrales o intrínsecas son
  proteínas que tiene una parte de la molécula
  incluida en la bicapa lipídica. Pueden atravesar
  dicha bicapa totalmente (proteínas transmembrana)
  o sólo parcialmente. Estas proteínas son
  anfipáticas, tienen una parte hidrófoba que es la
  que está incluida en la bicapa y otra parte
  hidrófila situada en el exterior de la bicapa.
  Estas proteínas están fuertemente unidas a los
  lípidos de la bicapa mediante enlaces hidrófobos
  y son difíciles de separar, por ello se denomina
  también proteínas integrales o intrínsecas,
  representan el 70 todas las proteínas de la
  membrana.

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Estructura Celular Membrana Plasmática

• b) Proteínas periféricas o extrínsecas Son las
  demás proteínas de la membrana, se sitúan en la
  superficie de la misma, bien en la cara interna o
  en la externa. Estas proteínas se unen mediante
  enlaces no covalentes a proteínas transmembrana o
  a lípidos de la bicapa y por consiguiente se
  pueden separar con facilidad, por ello se
  denomina también extrínsecas.
• Las proteínas son responsables de las funciones
  dinámicas de la membrana, por lo que cada
  membrana tienen una dotación muy específica de
  proteínas las membranas intracelulares tienen
  una elevada proporción de proteínas debido al
  elevado número de actividades enzimáticas que
  albergan. En la membrana las proteínas desempeña
  diversas funciones transportadoras, conectoras
  (conectan la membrana con la matriz extracelular
  o con el interior), receptoras (encargadas del
  reconocimiento celular y adhesión) y enzimas.

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Estructura Celular Membrana Plasmática

• Glúcidos o carbohidratos los que se encuentran
  en la membrana son en su mayoría oligosacáridos,
  no están libres sino que están unidos a lípidos
  (glucolípidos) y a proteínas (glucoproteínas). Se
  sitúan en la cara de la membrana que da al medio
  extracelular y forman la cubierta celular o
  glucocáliz. 
• Entre las funciones del glucocáliz hay que citar
  las siguientes
• a) Protege la superficie celular de posibles
  lesiones a la vez las confiere viscosidad
  facilitando el deslizamiento de las células
  móviles, como las sanguíneas.
• b) Interviene en los procesos de identificación
  celular, importantes en el desarrollo
  embrionario.
• c) Los glúcidos que forman parte de él, actúan
  como antígenos de superficie e inducen la
  producción de anticuerpos.
• d) Actúa como receptores de distintas moléculas
  (hormonas), agentes patógenos (virus), etc.

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Estructura Celular Membrana Plasmática

• Propiedades Entre las propiedades más
  importantes de la membrana plasmática destacan
  las siguientes
• a) Fluidez La membrana plasmática no es una
  estructura estática sino que tiene fluidez debido
  a que sus componentes (lípidos y proteínas)
  pueden moverse. Estos movimientos son posibles
  gracias a que no existen enlaces covalentes entre
  los lípidos que forman la membrana, ni tampoco
  entre éstos y las proteínas, la estructura se
  mantiene gracias a enlaces débiles (interacciones
  hidrofóbicas, electrostáticas, etc.).

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Estructura Celular Membrana Plasmática

• La fluidez es muy importante, de ella dependen
  muchas de las funciones de la membrana como por
  ejemplo el transporte de sustancias.
• En la fluidez influyen muchos factores entre los
  que destacan los siguientes
• a) La temperatura. La fluidez aumenta a medida
  que aumenta la temperatura.
• b) Tipo de ácidos grasos de los lípidos de la
  membrana. Cuanto más cortas sean las cadenas de
  los ácidos grasos y más insaturaciones tengan
  mayor será la fluidez.
• c) Colesterol. El colesterol disminuye la
  fluidez de la membrana plasmática.

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Estructura Celular Membrana Plasmática

• Asimetría La membrana plasmática es asimétrica
  en cuanto a su composición, es decir las
  moléculas que forman la membrana no se
  distribuyen homogéneamente en toda ella, sino que
  lo hacen de forma desigual. Así, los fosfolípidos
  que hay en la bicapa lípidica no son los mismos
  en cada capa o varía la proporción en la que
  aparecen. Por otro lado, los glucolípidos y las
  glucoproteínas sólo se encuentran en la capa
  externa, con la parte glucídica dirigida hacia el
  exterior formando el glucocáliz. Igualmente, las
  proteínas se distribuyen de forma desigual,
  algunas son exclusivas de la capa externa
  mientras que otras lo son de la interna.

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Estructura Celular Membrana Plasmática

• Impermeabilidad La bicapa lipídica, debido a su
  interior hidrofóbico, confiere impermeabilidad a
  la membrana frente a la mayor parte de las
  moléculas hidrófilas, polares o con carga
  eléctrica, especialmente si son de tamaño grande.
  
• Las moléculas que atraviesan la bicapa son
• a) Moléculas no polares como O2, N2, hormonas
  esteroides, etc.
• b) Moléculas polares sin carga de tamaño
  reducido como el agua, CO2 etc.
• Estas moléculas pasan libremente a través de
  vías que se abren en la bicapa debido a los
  movimientos moleculares.

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Estructura Celular Membrana Plasmática

• A través de la membrana se realizan todos los
  intercambios de materia con el exterior, tanto la
  captura de nutrientes como la eliminación de
  desechos por lo que en las células se han
  desarrollado sistemas de transporte que permiten
  el paso de sustancias hidrófilas, ionizadas o de
  gran tamaño, en estos sistemas intervienen las
  proteínas de la membrana (mas adelante se tratará
  este tema).

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Estructura Celular Membrana Plasmática

• Funciones La membrana plasmática desempeña
  numerosas funciones entre las que destacan las
  siguientes
• a) Actúa como una barrera con permeabilidad
  selectiva, controlando el intercambio de
  sustancias entre el exterior y el interior,
  regulando la composición iónica y molecular del
  medio intracelular.
• b) Son la tarjeta de identidad de las células,
  gracias a moléculas que se sitúan en ellas, que
  nos permiten saber a que grupo celular
  pertenecen.
• c) Intervienen en la transferencia de
  información entre el exterior y el interior
  celular gracias a la existencia en ella de
  receptores específicos.
•  

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Estructura Celular Membrana Plasmática

• d) Produce y conserva gradientes
  electroquímicos, responsables de la excitabilidad
  de las células.
• e) Delimita numerosos compartimentos
  intracelulares.
• f) En ella se producen numerosas reacciones
  químicas, que son catalizadas por proteínas
  presentes en la misma.
• g) Interviene en los procesos de endocitosis y
  exocitosis (temas que se analizarán en las
  siguientes presentaciones).
• Las células vegetales, además presentan otra
  membrana gruesa formada por celulosa, denominada
  pared celular, cuya estructura y composición
  química varían de acuerdo al tejido y a la
  función que realiza.

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Estructura Celular Pared Celular

• Pared celular
• Concepto La pared celular es una envoltura
  gruesa y rígida que rodea externamente la
  membrana plasmática de las células de algunos
  organismos como las plantas, los hongos, las
  algas y las bacterias. En estos individuos tiene
  distinta composición.
• Composición En células vegetales se diferencian
  dos componentes en la pared celular
• a) Las fibras de celulosas son el componente
  más abundante. Están formadas por la agrupación
  de moléculas de celulosa que se unen mediante
  puentes de hidrógeno
• b) La matriz. Rodea y une entre sí a las fibras
  de celulosa esta formada por pectina,
  hemicelulosa, glicoproteínas, agua y elementos
  minerales.

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Estructura Celular Pared Celular

• Estructura En las paredes celulares de las
  células vegetales se diferencian varias capas que
  van siendo segregadas por la propia célula a
  medida que va creciendo
• a) Lámina media Es la primera capa que se forma
  y por lo tanto la más externa, se sitúa entre las
  paredes primarias de las células adyacentes y es
  común a las dos células. Esta compuesta
  principalmente por pectina (polisacárido
  complejo).
• b) Pared primaria Es delgada y semirrígida
  permitiendo el crecimiento. Se sitúa por debajo
  de la lámina media. Se sintetiza durante el
  crecimiento celular. Esta formada por fibras de
  celulosa que se disponen de forma reticular y una
  abundante matriz, en la que abunda mucho el agua
  más del 60 es agua, además hay hemicelulosa y
  pectina.

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Estructura Celular Pared Celular

• c) Pared secundaria la capa más gruesa y
  rígida, se sitúa debajo de la pared primaria,
  por lo tanto es la capa más interna. Se forma una
  vez que ha finalizado el crecimiento de la
  célula. Es muy rica en fibras de celulosa que se
  disponen ordenadas paralelamente lo que la
  confiere gran resistencia, la matriz es escasa,
  contiene poco agua (30 ) y hemicelulosa. Se
  suelen distinguir tres estratos o subcapas
  (externa, media e interna) que se diferencian por
  la distinta orientación de las fibras de celulosa.

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Estructura Celular Pared Celular

• Especializaciones de la pared celular En la
  pared celular existen ciertas especializaciones
  que conectan a las células entre sí y con el
  medio que las rodea. Las principales
  especializaciones son
• a) Punteaduras son zonas de adelgazamiento de
  la pared celular, en ellas no existe pared
  secundaria y la pared celular esta formada solo
  por lamina media y pared primaria. Las
  punteaduras de una célula suelen situarse al
  mismo nivel que las de la célula vecina.

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Estructura Celular Pared Celular

• b) Plasmodesmos son finos tubos
  intercitoplasmáticos, que atraviesan las paredes
  celulares y comunican entre sí el citoplasma de
  dos células adyacentes permitiendo el intercambio
  de líquidos con sustancias disueltas. Se pueden
  situar tanto en las punteaduras como en otros
  lugares de la pared.
• A través de los plasmodesmos la membrana
  plasmática de una célula se continúa con la de la
  célula vecina. En el centro de ellos hay un
  pequeño túbulo llamado desmotúbulo que es una
  prolongación del retículo endoplasmático liso.

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Estructura Celular Pared Celular

• Función La pared celular desempeña las
  siguientes funciones
• a) Constituye una especie de exoesqueleto que da
  forma a la célula y la protege de deformaciones
  mecánicas.
• b) Las paredes celulares de las células
  vegetales permiten que estos se puedan mantener
  erguidos.
• c) Permite vivir a las células vegetales en el
  medio hipotónico que las rodea, impidiendo que
  estas se hinchen y estallen.
• d) Gracias a ciertas especializaciones que hay
  en ella permite el intercambio de fluidos y la
  comunicación intercelular.