Membrana celular

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Information about Membrana celular

Published on March 10, 2014

Author: franciscoloayzalozano

Source: slideshare.net

I Curso introductorio de Ciencias Básicas con Aplicación Clínica  MEMBRANA CELULAR FRANCISCO LOAYZA LOZANO  Medicina Humana Promoción 2013 Enero 2014 1

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COMPETENCIAS  Conocer la estructura y función de la membrana celular.  Describir los principios que gobiernan la formación de las membranas a partir de sus componentes.  Explicar como la fluidez de las membranas puede atribuirse a la propiedades de sus componentes.  Importancia de las membranas.Aplicación clínica: Fibrosis quística. 6

 MEMBRANAS BIOLÓGICAS  Estructuras laminares, finas,flexibles relativamente estables que rodean a todas las células y a los orgánulos.  Polímeros bidimensionales no covalentes que crean superficies químicas reactivas con funciones de transporte singulares.  Componentes celulares versátiles y dinámicos integrados de forma compleja en procesos biológicos. 7

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 FUNCIONES DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS  Permite la presencia de actividades especializadas sin interferencia externa y permite la regulación independiente de las distintas actividades celulares. 9

 FUNCIONES DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS  Barrera física selectiva y sensible.  Transporta iones y moléculas. 10

FUNCIONES DE LAS MEMBRANAS BIOLOGICAS 11

 Sitio para actividades bioquímicas.  Transducción de energía. 12

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FUNCIONES DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS Transducción de señales. Respuesta a señales externas de receptores tales como HORMONAS, FACTORES DE CRECIMIENTO, NEUROTRANSMISORES. 14

Interacción intercelular. 15

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Jobs of the cell membrane:  Isolate the cytoplasm from the external environment  Regulate the exchange of substances  Communicate with other cells  Identification 17

ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA Todas la membranas tienen 2 componentes principales asociados en forma no covalente, lípidos y proteínas y además carbohidratos. La proporción y clase de ellos varía entre los tipos celulares y entre los orgánulos dentro de la célula. Lípidos: fosfolípidos y colesterol. Proteínas : extrínsecas e intrínsecas. 18

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LIPIDOS DE LA MEMBRANA • FOSFOLÍPIDOS Fosfoglicéridos * Fosfatidilcolina, posición 1:palmítico (16:0) y esteárico (18:0) posición 2: oleico, linoleico o linolénico. * Fosfatidiletanolamina, * Fosfatidilserina * Fosfatidilinositol * Fosfatidilglicerol, gran cantidad en membrana mitocondrial, precursor de cardiolipinas (mitocondrias y bacterias). • Esfingolípidos: *esfingolmielina y *glucolípidos 23

 FRANCISCO LOAYZA LOZANO MH13 UNMSM 24

( Colas hidrofóbicas dirigidas hacia el interior) 25

ESTRUCTURA DEL COLESTEROL       Muy baja solubilidad en agua. Alta solubilidad en sangre debida a proteínas (LDL y HDL). Precursor de: Ácidos biliares Hormonas esteroideas: estrógenos, progesterona, corticoides, aldosterona, testosterona). Vitamina D.  FRANCISCO LOAYZA LOZANO MH13 UNMSM 26

COLESTEROL Mejora la fluidez de la membrana. 27

MOVIMIENTOS DE LOS LÍPIDOS • Rotación: girará en torno a su eje. Es frecuente, responsable en parte de otros movimientos. • Difusión lateral: Es el movimiento más frecuente. • flip-flop: movimiento de una monocapa a la otra, gracias a las flipasas. Es el menos frecuente, (energéticamente más desfavorable) • Flexión: son los movimientos producidos por las colas hidrófobas de los fosfolípidos. 28

MOVIMIENTOS DE LOS LIPIDOS 29

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 BALSAS LIPÍDICAS: NANODOMINIOS con asociaciones estables entre esfingolípidos y colesterol. Forman una fase lipídica más densa, que constituyen zonas especiales que funciones como «balsas» que flotan entre el conjunto de los demás lípìdos Favorecen la transducción de señales extracelulares al actuar como estructuras de andamiaje donde convergen distintos elementos implicados en las vías de señalización.  FRANCISCO LOAYZA LOZANO MH13 UNMSM 32

LIPIDOS DE LA MEMBRANA • Responsables de las características de las membranas biológicas: 1. FLUIDEZ DE LA MEMBRANA, resistencia de los componentes de la membrana al movimiento. • El movimiento lateral rápido de los fosfolípidos, sería responsable del funcionamiento adecuado de muchas proteínas de membrana. • El flip-flop, poco frecuente. • La fluidez es determinada por el grado de insaturación y tamaño de los AG. • El colesterol puede afectar la fluidez de la membrana. 33

LIPIDOS DE LA MEMBRANA 2. PERMEABILIDAD SELECTIVA, por su naturaleza hidrófoba, las cadenas hidrocarbonadas de los fosfolípidos, proporcionan una barrera virtualmente impermeable al transporte de sustancias iónicas y polares. • Proteínas de membrana regulan el movimiento de esas sustancias. 3. CAPACIDAD DE REHACERSE, cuando las bicapas se rompen, Inmediatamente y espontáneamente se recomponen. 34

LIPIDOS DE LA MEMBRANA 4. ASIMETRIA, En la cara externa del eritrocito predomina la fosfatidilcolina y esfingomielina y en el lado citoplasmático hay fosfatidilserina, fosfatidiletanolamina y fosfatidilinositol. • Los glicolípidos están restringidos a la cara externa. • La fluidez de la membrana se ve limitada por la asimetría. La asimetría puede tener un papel funcional: • Mantener y regular las propiedades de las proteínas de la membrana. • Mantener la distribución de carga entre las dos hojas de la bicapa. • Proveer un depósito intracelular para cationes esenciales. 35

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PROTEÍNAS DE MEMBRANA • Se sitúan asimétricamente. • FUNCION     Acarreadores o transportadores Receptores Anclaje Enzimas • Por su relación con la bicapa, se agrupan en: * Integrales (monotópicas, bitópicas, politópicas) * Periféricas * Ancladas. 37

 PROTEÍNAS  INTEGRALES Monotópicas: expuestas en una sola superficie de la membrana, (citb5). Bitópicas: atraviesan una sola vez la membrana, expuestas en ambos lados (receptores). Politópicas: poseen más de un segmento dentro de la membrana (canales iónicos, el pigmento fotosensible de los bastoncillos de la retina)  38

PROTEÍNAS INTEGRALES • EJ. RECEPTORES ACTIVADOS POR LIGANDO ( Por ej. Para hormonas o neurotransmisores)  Proteínas de transporte ( Na+-K+ATPasa) Poros Canales iónicos. Proteínas de unión a GTP ( Proteínas G) 39

PROTEÍNAS INTEGRALES • GLICOFORINA 40

PROTEÍNAS INTEGRALES BACTERIORODOPSINA 41

PROTEÍNAS INTEGRALES • CONEXINAS 42

PROTEÍNAS INTEGRALES 43

PROTEÍNAS  PERIFÉRICAS • Se localizan por completo fuera de la bicapa, mediante enlaces no covalentes. 44

Proteínas PERIFÉRICAS de membrana • Ej: ANQUIRINA Ancla el citoesqueleto de los eritrocitos a una proteína integral de transporte de membrana. 45

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PROTEÍNAS DE MEMBRANA   • • ANCLADAS A LÍPIDOS Unidas covalentemente a lípidos. *En la cara externa mediante un oligosacárido corto unido a (GFI) glucofosfatidilinositol. * En el lado citoplasmático, ancladas a largas cadenas de ácidos grasos integrados a la bicapa. 48

 FRANCISCO LOAYZA LOZANO MH13 UNMSM 49

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• La ANQUIRINA es : a) Un lípido de membrana b) Una proteína integral c) Una proteína periférica d) Un carbohidrato de membrana 51

CARBOHIDRATOS DE LA MEMBRANA 52

CARBOHIDRATOS DE LA MEMBRANA  Unidos por enlaces covalentes a los componentes lipídicos y proteínicos.  Según el tipo de célula varían de 2 –10 % del peso.  Todos los carbohidratos de la membrana plasmática se encuentran en el espacio extracelular. 53

CARBOHIDRATOS DE LA MEMBRANA  El ácido siálico confiere carga negativa.  Los carbohidratos ramificados participan en la mediación de las interacciones con otras células.  Los carbohidratos de los glucolípidos determinan el grupo sanguíneo. 54

• Ser sitio de reconocimiento para microorganismos es una función de : a) Lípidos de membrana b) Proteínas de membrana c) Carbohidratos de membrana d) Colesterol e) Ninguna de las anteriores.  FRANCISCO LOAYZA LOZANO MH13 UNMSM 55

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ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA CELULAR 57

MEMBRANA DE LOS ERITROCITOS 58

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APLICACIÓN CLÍNICA • UN CANAL IÓNICO EN LA FIBROSIS QUÍSTICA  La fibrosis quística es una enfermedad hereditaria grave y relativamente común en humanos. 60

 Solo los individuos con 2 copias defectuosas muestran los síntomas graves de la enfermedad: Obstrucción de los tractos gastrointestinal y respiratorio, que conduce normalmente a una infección bacteriana y a la muerte por una insuficiencia respiratoria a una edad temprana. 61

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APLICACIÓN CLÍNICA • El gen defectuoso en los pacientes con fibrosis quística codifica una proteína de membrana llamada REGULADOR DE LA CONDUCTANCIA TRANSMEMBRANA DE LA FIBROSIS QUÍSTICA ( CFTR) 63

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 FRANCISCO LOAYZA LOZANO MH13 UNMSM 67

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