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⚫MEMBRANAS BIOLÓGICAS: ⚫Estructura y funciones ⚫Prof. Dr. Marcelo O. Lucentini MEMBRANAS BIOLÓGICAS: Definición: ⚫ Las membranas celulares son estructuras contínuas, físicamente visibles, que constituyen conjuntos organizados constituidos por lípidos, proteínas y glúcidos. FUNCIONES: ⚫ 1. Participan en el crecimiento, desarrollo y funcionamiento celular; ⚫ 2. Cumplen una función estructural; ⚫ 3. Forman una barrera de permeabilidad selectiva; ⚫ 4. Reciben y generan señales: controlan el flujo de información entre la célula y el medio ambiente; FUNCIONES: ⚫ 5. Constituyen un soporte de enzimas y receptores; ⚫ 6. Cumplen un papel de reconocimiento entre células y los tejidos conectivos circulantes; ⚫ 7. Participan en la motilidad celular; ⚫ 8. Intervienen en procesos de translocación de la energía. ESTRUCTURA DE UNA MEMBRANA BIOLÓGICA: ⚫Características estructurales: ⚫Bicapa fosfolipídica; ⚫Proteínas y glúcidos intercalados; ⚫Asimetría; ⚫Fluidez; ⚫Autorreparantes; ⚫Autoagregantes. FOSFOLÍPIDOS: O O CH2.OH HO—C C OH HO C H O CH2.OH HO-P-O OH Se forman por esterificación del L-glicerol con dos ácidos grasos y una molécula de ácido fosfórico sóla (ácido fosfatídico) ó unida a un radical… L-glicerol Ácido graso FOSFOLÍPIDOS: O O CH2.O C C O C H O CH2.O P O R OH R= OH.CH2-CH2-N +-(CH3) COLINA (lecitina) R= OH.CH2-CH2-NH3 ETANOLAMINA (cefalina) FOSFATIDILINOSITOL: OH OH O-P O OH O-P 4 5 3 2 6 1 DAG fosfatidilinositol 4-5 difosfato P ESTRUCTURA QUÍMICA DE ESTEROIDES: ⚫Núcleo ciclopentanoperhidrofenantreno: A B C D ESTRUCTURA QUÍMICA DEL COLESTEROL: Es un componente de membranas, lipoproteínas plasmáticas y precursor de la síntesis de ácidos y sales biliares, hormonas esteroides y vitamina D3… OH 27 carbonos3 COLESTEROL RELACIÓN ESTRUCTURA-FUNCIÓN: OH COL MODULACIÓN DE LA FLUIDEZ DE MEMBRANAS… MEMBRANAS BIOLÓGICAS: Las membranas biológicas están formadas por una bicapa lipídica; la parte polar del lípido anfipático se dispone hacia el exterior y la parte polar hacia el interior de la membrana. ESFINGOSINA (Esfingol): CH2.OH H2N C H HO C H C H C H (CH2)12 CH3 CO.OH HO-R (cadena oligosacárida ó fosforilcolina) Unión éter Unión amida ESFINGOSINA + ACIDO GRASO = CERAMIDA ESFINGOLÍPIDOS: ESFINGOSINA + ACIDO GRASO CERAMIDA Fosforilcolina (Oligosacárido-GLUCOSA) ESFINGOMIELINA GLUCOSILCERAMIDA NANA GANGLIÓSIDO ++ GLOBÓSIDO GALACTOLÍPIDOS: ESFINGOSINA + ACIDO GRASO CERAMIDA OLIGOSACARIDO-GAL GALACTOSILCERAMIDA SULFATIDO SO4 2- MODELO DE MEMBRANA BIOLÓGICA GLÓBULO ROJO TRANSPORTE A TRAVÉS DE MEMBRANAS: Membrana semipermeable TRANSPORTE A TRAVÉS DE MEMBRANAS: Difusión a través de una membrana permeable (difusión simple) Los iones necesitan transportadores específicos (difusión facilitada). Proteína transportadora TRANSPORTE A TRAVÉS DE MEMBRANAS: Las pequeñas moléculas y los lípidos atraviesan la membrana en ambos sentidos sin gasto de energía por transporte pasivo (difusión simple): TRANSPORTE A TRAVÉS DE MEMBRANAS: DIFUSIÓN FACILITADA DE LA GLUCOSA: GLU GLU OHHO OHHO El transporte ocurre sin rotación de la molécula de glucosa… Múltiples grupos proteicos se unen a los grupos OH- de la glucosa. OHHO GLU COTRANSPORTE CON EL SODIO: Glucosa Na+ Na+ Glucosa Na+ Na+ ATP CARRIER LUZ INTESTINAL: Célula intestinal CARRIER CONTRATRANSPORTE: CO2 + H2O H2 CO3 H + + HCO3 - ANHIDRASA CARBONICA HCO3 - Cl- HbO2 HbH + K+ O2 Cl- Glóbulo rojo Capilar sanguíneo: OSMOSIS: ⚫La osmosis es: ⚫un mecanismo de difusión pasiva, caracterizado por el paso del solvente, a través de una membrana semipermeable, desde la solución más diluida a la más concentrada; OSMOSIS: A B TRANSPORTE ACTIVO: ⚫El transporte activo es un mecanismo celular por medio del cual algunas moléculas atraviesan la membrana plasmática contra un gradiente de concentración con gasto de energía. ⚫Ej: bomba de Na+/K+. TRANSPORTE ACTIVO: ⚫La bomba de Na+/K+ consume una molécula de ATP y es la encargada de transportar tres iones de potasio que logran ingresar a la célula, al mismo tiempo bombea dos iones de sodio y un hidrogenión desde el interior hacia el exterior de la célula. TRANSPORTE ACTIVO: ⚫Bomba de Na/K: 2 Na+ 3 K+ ATP + H2O ADP + Pi H+ Interior Exterior TRANSPORTE ACTIVO: H+ OH A D P H OH- P ATP ATPasa F1Exterior Interior Membrana H2O H2O K+ Na+ MUCHAS GRACIAS