Permeabilidad

MEMBRANAS BIOLOGICAS: PASO
DE MOLECULAS Y MECANISMOS
DE TRANSPORTE
Sesión 9 y 10
Introducción a la Biología
Dr. Nelson A. Lagos
Permeabilidad
„ Propiedad de las
membranas que permite
que determinados
compuestos puedan
atravesarlas.
„ Las membranas biológicas
poseen permeabilidad
selectiva.
„ La propia célula juega un
papel activo y esencial en el
paso de moléculas a través
de sus membranas.
„ Muchas de las moléculas
que atraviesan las
membranas son en realidad
transportadas a través de
ellas.
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Permeabilidad de la membrana
plasmática
„ La membrana plasmática regula la entrada y salida de materiales,
permitiendo la entrada de unos y restringiendo el paso de otros. Esta
propiedad se llama permeabilidad selectiva La membrana es
permeable cuando permite el paso, más o menos fácil, de una
sustancia.
„ La permeabilidad de la membrana depende de varios factores
relacionados con las propiedades físico-químicas de la sustancia:
„
„
„
Solubilidad en los lípidos: Las sustancias que se disuelven en los
lípidos (moléculas hidrófobas, no polares) penetran con facilidad en
la membrana dado que esta está compuesta en su mayor parte por
fosfolípidos.
Tamaño: la mayor parte de las moléculas de gran tamaño no pasan
a través de la membrana. Sólo un pequeño número de moléculas no
polares de pequeño tamaño pueden atravesar la capa de
fosfolípidos
Carga: Las moléculas cargadas y los iones no pueden pasar, en
condiciones normales, a través de la membrana. Sin embargo,
algunas sustancias cargadas pueden pasar por los canales proteicos
o con la ayuda de una proteína transportadora.
MECANISMOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS
DE LAS MEMBRANAS
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Transporte pasivo y activo
Transporte pasivo: difusión simple
„ 1) Los iones o moléculas pequeñas
(color rojo) están dentro de la
membrana (línea segmentada)
„ 2) En la medida que pasa el tiempo,
existe una difusion neta de iones
hacia fuera de la membrana,
siguiendo el gradiente de mayor a
menor concentración.
„ 3) Cuando la concentración de
iones es igual dentro y fuera de la
membrana, la difusión cesa de
ocurrir.
„ Transporta: sustancias pequeñas o
solubles en lípidos (O2, CO2,
vitaminas).
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Transporte pasivo: difusión
facilitada por canal proteico
„ El canal actúa como un
poro pasivo. Las
moléculas se acercan
a este poro por
difusión pasiva y
difunden a través de el.
„
Transporte pasivo: difusión facilitada
por proteínas transportadoras
„ Algunas proteínas no se
extienden a través de la
membrana.
„ Toma la molécula en un
lado de la membrana y
la depositan en el lado
opuesto.
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Transporte activo: Bomba de sodiopotasio
„ Algunas proteínas usan
energía almacenada en el
ATP del interior celular para
incorporar moléculas desde
una región de baja
concentración hacia una de
alta concentración (i.e., a la
inversa de un proceso de
difusión)
„ La bomba sodio-potasio usa
la energía de un grupo
fosfato presente en el ATP
(rojo) es usado para
intercambiar átomos de
sodio y potasio
MECANISMOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS
DE LAS MEMBRANAS:
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Endocitosis: Fagocitosis
„ ingestión de
microorganismos y
restos celulares
mediante grandes
vesículas (e.g., en
la alimentación de
la amoeba)
Endocitosis: Pinocitosis
„ ingestión de líquidos
y partículas en
disolución mediante
pequeñas vesículas.
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Endocitosis mediada por un receptor
„ Es un mecanismo
por el que sólo
entra la sustancia
para la cual existe
el
correspondiente
receptor en la
membrana.
Exocitosis
„ macromoléculas
contenidas en vesículas
citoplasmáticas son
transportadas desde el
interior celular hasta la
membrana plasmática y
luego son eliminadas al
medio externo.
„ La membrana de la
vesícula se fusiona con
la membrana
plasmática.
„ En este proceso se
eliminan tanto los
resultados de la síntesis
como desechos
celulares.
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TRANSCITOSIS
„ Incluye la endocitosis y exocitosis.
„ Permite que una sustancia atraviese todo el citoplasma celular.
„ Ocurre en las células endoteliales de los capilares sanguíneos,
y permite que diferentes sustancias sean transportadas desde
el medio sanguíneo hasta los tejidos que rodean a los capilares
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