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TRANSPORTE Y MEMBRANAS
TAREA!
• Key terms: find the biological definition of this terms (use
:
CHAPTER 6 AND THE GLOSSARY OF THE EXPLORING LIFE BOOK)
• PHOSPHOLIPID BILAYER
• DIFFUSION
• EQUILIBRIUM
• SELECTIVELY PERMEABLE MEMBRANE
• PASSIVE TRANSPORT
• FACILITATED DIFFUSION
• OSMOSIS
HYPERTONIC
HYPOTONIC
ISOTONIC
ACTIVE TRANSPORT
VESCILE
EXOCYTOSIS
ENDOCYTOSIS
READING: FROM THE BOOK: 6.2 MEMBRANES ORGANIZE A CELL´S ACTIVITIES
6.3 MEMBRANES REGULATE THE TRAFFIC OF MOLECULES pages: 115-122
LAS MOLÉCULAS ESTÁN SIEMPRE EN
MOVIMENTO
Las moléculas se mueven de manera aleatoria
(random), chocando entre ellas y con otras
barreras
GRADIENTE DE CONCENTRACIÓN
Es el cambio en la concentración de una substancia, de un
área a otra
Difusión
Las moléculas en una solución tienden a dispersarse con el tiempo. Esto es la
difusión.
T1
T2
T3
DIFUSIÓN
•
•
Movimiento de moléculas de un área de mayor
concentración a un área de menor concentración.
Factores que afectan la velocidad de difusión: tamaño
de moléculas, tamaño de poros en membrana,
temperatura, presión y concentración.
DIFUSIÓN
[ALTA]
[BAJA]
La Difusión continuará hasta alcanzar el equilibrio. Esto
quiere decir que habrá una distribución homogénea
(pareja) de moléculas en el espacio. Por eso es que una
gota de colorante se dispersa en el agua; también es la
razón por la cuales los olores son fuertes al principio y se
disipan con el tiempo.
En Equilibro, resultado de la difusión, se muestra una distribución
uniforme de moléculas de distinas sustancias.
QUÉ MOLÉCULAS DE MOVERAN HACIA
DÓNDE?
1
2
5
3
6
4
RESPUESTAS
1
2
3
4
Sin movimiento
5
6
Sin movimiento
OSMOSIS
• Es el movimiento de AGUA a través de una
membrana semi-permeable
• Al inicio, la concentración de solute es muy alta en
el lado izquierdo.
• Pero con el tiempo, el agua se mueve a través de
la membrana semi-permeable y diluye las
moléculas.
OSMOSIS – UN TIPO DE DIFFUSION ESPECIAL
La difusión de AGUA a través de la membrana selectivamente
permeable (barrera que permite ciertas sustancias pero no otras).
La membrana celular es dicha barrera en las células.
Moléculas pequeñas pueden pasar– ej: agua
Moléculas grandes no pueden pasar– ej: proteínas y carbohidratos
complejoss
Solución Hipotónica – Solución del lado de la membrane
donde la concetración de soluto es menor que del otro
lado.
Solución Hipertónica – Solución del lado de la membrane
donde la concentración del solute es mayor que del otro
lado.
Con el tiempo, las moléculas se moverán a
través de la membrana, hasta que la
concentración sea igual en ambas
solucionesoth sides. Este tipo de solución
se llama ISOTÓNICA.
MEMBRANA CELULAR/MEMBRANA PLASMÁTICA
• La membrana celular o plasmática es la barrera que
separa la célula de su entorno
• Es una membrana SELECTIVAMENTE PERMEABLE,
permitiendo algunas sustancias o moléculas pasar más
fácilmente que otras.
TAREA
Responder al“concept check” 6.2 y 6.3
(7 preguntas) en español!
Pg 117 y 122, “Exploring Llife”
© 2014 Pearson Education, Inc.
ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA CELULAR: SON UN MOSAICO FLUÍDO DE
LÍPIDOS Y PROTEÍNAS
• Fosfolípidos: Son un tipo de lípidos que conforma la
mayor parte de las membranas. Son los lípidos más
abundantes en la membrana.
• Los fosfolípidos tienen regiones hidrofóbicas y regionEs
hidrofílicae
• El modelo de mosaico fluído describe la membrana como
una estructura fluída con un mosaico de proteínas
embebidas en él.
WATER
Hydrophilic
head
Hydrophobic
tail
WATER
Hydrophilic region
of protein
Phospholipid
bilayer
Hydrophobic region of protein
PROTEÍNAS DE LAS MEMBRANAS, Y SUS
FUNCIONES
• Una membrana es un collage de distintos tipos de
proteínas embebidas en la fluída bicapa fosfolipídica
• Las proteínas determinan la mayoría de las funciones
específicas de la membrana
• Proteínas periféricas no están embebidas
• Proteínas integrales embebidas en el centro
hidrofóbico y generalmente atraviesan la membrana
Fibers of
extracellular
matrix (ECM)
Glycoprotein
Carbohydrate
Glycolipid
EXTRACELLULAR
SIDE OF
MEMBRANE
Cholesterol
Microfilaments
of cytoskeleton
Peripheral
proteins
Integral
protein
CYTOPLASMIC SIDE
OF MEMBRANE
EXTRACELLULAR
SIDE
N-terminus
C-terminus
a Helix
CYTOPLASMIC
SIDE
6 funciones principales de las
proteínas de la membrana:
• Transporte
• Actividad Enzimática
• Transducción de Señales
• Reconocimiento célula-célula
• Unión Intercelular
• Adjunción al citoesqueleto y a la matríz extra celular
(MEC)
Signal
Enzymes
Receptor
ATP
Transport
Enzymatic activity
Signal transduction
Glycoprotein
Cell-cell recognition
Intercellular joining
Attachment to the
cytoskeleton and extracellular matrix (ECM)
CARBOHIDRATOS DE LA MEMBRANA, Y SUS
FUNCIONES
EL ROL DE LOS CARBOHIDRATOS EN EL
RECONOCIMIENTO CÉLULA-CÉLULA
• Las células se reconocen entre ellas por la unión a
moléculas de la superficie de la membrane celular,
generalmente son carbohidratos
• Los carbohidrátos del lado externo de la membrana
celular varía entre especies, individuos y hasta tipos de
células en un individuo
MEMBRANA CELULAR Y TRANSPORTE:
LA ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA RESULTA EN
UNA PERMEABILIDAD SELECTIVA
• Una célula necestia intercambiar material
con su entorno, proceso controlado por la
membrane celular
• La membrana celular (o plasmática) es
selectivamente permeable, regulando el
tráfico molecular de la célula
PERMEABLIDIAD DE LA BICAPA
FOSFOLIPÍDICA
• Moléculas Hidrofóbicas (no polares), como los
carbohidratos, no pueden disolverese en la
bicapa lipídica y no atraviesan la membrana
rápidamente
• Moleculas polares, como el azúcar, no
atraviesan la membrana facilmente
TIPOS DE
TRANSPORTE
• Pasivo -Facilitado
• Activo
TRANSPORTE PASIVO
• Es la diffusion de una sustancia a traves de una
membrana SIN INVERTIR ENERGÍA
• En equilibrio dinámico, la misma cantidad de
moléculas pasan hacia ambos lados de la
membrana
• La diffusion de una sustancia a través de la membrana es un transporte
pasivo pues no necesita energía de la célula para que suceda
Molecules
Membrane (cross section)
WATER
Equilibrium
Diffusion of one solute
Net diffusion
Net diffusion
Diffusion of two solutes
Net diffusion
Net diffusion
Equilibrium
Equilibrium
EFECTOS DE LA OSMOSIS EN EL BALANCE
DE AGUA
• Osmosis es la difusión de agua a través de una
membrana selectivamente permeable
• La dirección de la osmosis es determinada por la
diferencia de concentración total de soluto
• El agua se difunde a través de la membrana, de una
region de baja concentración de soluto a una de alta
concentración de soluto
Lower
concentration
of solute (sugar)
Higher
concentration
of sugar
H2O
Selectively
permeable membrane: sugar molecules cannot pass
through pores, but
water molecules can
Osmosis
Same concentration
of sugar
BALANCE DE AGUA EN CÉLULAS
• Tonicidad es la hablidiad de una solucion de hacer que
una célula gane o pierda agua
• Solución Isotónica : La concentración es la misma que
adentro de la célula; no hay movimieno neto de agua a
traves de la membrana
• Solución Hipertónica: La concentración es mayor que
dentro la célula; ésta pierde agua
• Solución Hipotónica: La concentración es menor que
dentro la célula; ésta gana agua
Hypotonic solution
Isotonic solution
Hypertonic solution
Animal
cell
H2O
H2O
Turgid (normal)
H2O
H2O
Flaccid
H2O
Shriveled
Normal
Lysed
Plant
cell
H2O
H2O
H2O
Plasmolyzed
DIFUSIÓN FACILITADA : TRANSPORTE PASIVO
(AYUDADO) FACILITADO POR PROTEÍNAS
• En la difusión facilitada, las proteínas de
transporte acelera el paso de moléculas a través
de la membrana.
• Los canales de proteínas proveen corredores
que permiten que ciertas moléculas o iones
específicos atraviesen la membrane
• Las proteínas de transporte cambian un poco su
forma para unirse al soluto y así facilitar el paso a
través de la membrana
EXTRACELLULAR
FLUID
Channel protein
Solute
CYTOPLASM
Carrier protein
Solute
TRANSPORTE ACTIVO:
SE NECESITA ENERGÍA
• Transporte activo mueve sustancias en contra
del gradiente de concentración
• El transporte active requiere energía (ATP)
• Es realizado por ciertas proteínas específicas, que
están embebidas en las membranas
Passive transport
Active transport
ATP
Diffusion
Facilitated diffusion
EXOCITOSIS AND
ENDOCITOSIS
• Las moléculas pequeñas y el agua pueden entrar o salir
de la célula a través de la bicapa lipídica o por proteínas
de transporte
• Moléculas grandes, como polisacáridos y proteínas,
atraviesan la membrana en vesículas (bolsas de
membrana)
EXOCITOSIS
• Las vesículas migran a la membrana, se unen a
ésta y liberan su contenido
• Muchas células secretoras usan la exositócis para
segregar sus productos
ENDOCITOSIS
• Las células internalizan ciertas macromoléculas
formando vesículas de membranas al rededor de
ellas y haciendolas pasar a través de la membrane
celular
• La Endocitosis es como la exositocis al revés,
donde trabajan distintas proteínas