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12/04/2012
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Presentan permeabilidad selectiva (aseguran la homeostasis celular)
Poseen receptores de membrana
Intervienen en procesos de conversión de energía
Poseen actividad enzimática
Algunos componentes superficiales actúan como señales de reconocimiento entre células.
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estructura laminar que
separan compartimientos
de diferente composición
Lípidos y proteínas
proporciones variables
HC unidos a lípidos y proteínas
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Cerebrósidos
Gangliósido
Fosfoglicéridos
Esfingolípidos
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AG de 14 a 24 C,
sat o no sat
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En la mayoría de
las membranas Cátedra de Bioquímica - FOUBA
Esfingosina: aminoalcohol de cad larga
Unidad de
fosforilcolina
Unidad de
ácido graso
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esfingosina
Una sola unidad
de Glu o Gal
(derivados de esfingosina y contienen azúcares)
(son los glicolípidos más sencillos)
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- R
(son glicolípidos complejos)
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• en eucariotes
• proporción variable Cátedra de Bioquímica - FOUBA
TODOS los lípidos de membrana
ANFIPÁTICOS
Doble capa
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Lípidos de
membrana
Unidad
hidrofóbica
Unidad
hidrofílica
Fosfoglicéridos Cadenas de
ácidos grasos
Alcohol fosforilado
Esfingomielina Cadena de ácido
graso y cadena
hidrocarbonada de
esfingosina
Fosforilcolina
Glicolípidos Cadena de ácido
graso y cadena
hidrocarbonada de
esfingosina
Uno o más
residuos de
azúcar
Colesterol Molécula completa
excepto grupo OH
Grupo OH en C-3
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• Interacciones
hidrofóbicas entre las
colas de los AG
• F de Van der Waals
entre cadenas
hidrocarbonadas
• Interacciones
electrostáticas y
puentes de H entre
grupos polares y el
agua del medio
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OTRAS CARACTERÍSTICAS DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS
ASIMETRÍA
Caras externa e interna diferente composición
FLUIDEZ
a > proporción de AG no saturados > Fluidez
Colesterol como regulador de la fluidez
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Como las membranas no son rígidas
Rápido,
lípidos y
proteínas
Muy lento,
restringido a
lípidos
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FUNCIÓN DE LOS LÍPIDOS DE MEMBRANA
Limitar el movimiento de moléculas a través de la membrana
SEMIPERMEABILIDAD
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PROTEÍNAS – LÍPIDOS: INTERACCIONES NO COVALENTES Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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FUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA
Función mecánica: proteínas estructurales
Transporte de moléculas polares a través de la membrana
Función enzimática
Receptores de membrana Cátedra de Bioquímica - FOUBA
MODELOS DE ESTRUCTURA DE MEMBRANA:
Modelo de Danielli Davison
Modelo del mosaico fluído
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Cerebrósidos
Gangliósido
(Contenido de HC: 2-10%)
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FUNCIÓN DE
CARBOHIDRATOS
DE MEMBRANA
Mantener la asimetría estructural
Reconocimiento intercelular
Fijación de ligandos
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Difusión Simple
Difusión Facilitada Mediada por canal
Mediada por transportador
Mediada por traslocadores
Mediada por
transportador
(a favor de Δc)
(en contra de Δc) Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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Difusión Simple
Difusión Facilitada
(a favor de Δc)
Difusión simple
Transporte mediado
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DIFUSIÓN Las moléculas de un líquido o gas en solución
movimiento al azar
se distribuyen uniformemente en el volumen disponible
Según el gradiente de concentración
hasta que la solución alcance una concentración uniforme
La cantidad de material que atraviesa una superficie en la
unidad de tiempo se conoce como FLUJO Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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Las moléculas de un líquido o gas en solución
movimiento al azar
se distribuyen uniformemente en el volumen disponible
El FLUJO NETO de la sustancia entre los compartimientos será la diferencia
entre los flujos de 1 a 2 y de 2 a 1
La magnitud de flujo dependerá de la
concentración de la sustancia en el
compartimiento 1
Las concentraciones se igualan a ambos lados de la memb.
EL FLUJO NETO = 0 aunque hay mov. de moléculas
CA B
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DIFUSIÓN a través de la membrana se
realiza en tres etapas:
S1
S2
Sm
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POLARIDAD DEL SOLUTO
BICAPA LIPÍDICA
RESPONSABLE DE LA SELECTIVIDAD DE LA MEMBRANA
moléculas polares
difusión lenta
baja solubilidad en lípidos de membrana
moléculas no polares
Fácil y rápida difusión
Muy solubles en lípidos de membrana
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POLARIDAD DEL SOLUTO
DIFUSIÓN SIMPLE FACILITADA
• moléculas no polares
• solubles en lípidos
• O2, CO2, esteroides
• moléculas polares
• insolubles en lípidos
• iones, glucosa, AA
Ambos a favor de ∆c
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No pasan por
difusión simple Pasan por
difusión simple
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TRANSPORTE FACILITADO O MEDIADO
Azúcares
aminoácidos
intermediarios metabólicos
iones inorgánicos
protones
Necesitan mecanismos de transporte específicos
transportadores
translocadores
Canales de membrana
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Son proteínas integrales
fuerza impulsora = Δc
Las moléculas o iones transportados no se unen a las proteínas canales
No experimentan fenómenos de saturación ni cambios en su estructura química
especificidad según el tamaño y la carga de la sustancia (diferencia con los poros)
permiten el pasaje en ambas direcciones Cátedra de Bioquímica - FOUBA
La molécula o ión se une al transportador
Tienen especificidad por el sustrato
se saturan y pueden ser inhibidos
no sufren cambios durante su actividad
Pueden movilizar sustancias tanto a favor del ∆c (transporte pasivo) como en contra (transporte activo)
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TRASLOCADORES
transporta la sustancia a través de la membrana y
la modifica químicamente
diferencia importante entre movimiento a través de canales y por transportadores o
traslocadores
es su velocidad de transporte
el movimiento a través de canales es el de mayor velocidad
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SISTEMAS DE TRANSPORTE MEDIADO:
CARACTERÍSTICAS COMUNES
El movimiento mediado por transportadores es más rápido que si ocurriese por difusión simple
El transporte neto de soluto ocurre hasta alcanzar la situación de equilibrio.
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OTRAS CARACTERÍSTICAS:
b) efecto de saturación
a) Especificidad: presentan gran especificidad de sustrato (estructural y espacial)
c) Inhibidores: ciertas sustancias pueden actuar
como inhibidores competit o no competit.
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TRANSPORTE MEDIADO
PASIVO
Fuerza impulsora = ∆c
el sistema no requiere energía para transportar.
TRANSPORTE MEDIADO Y ENERGÍA
TRANSPORTE MEDIADO
ACTIVO
En contra de su ∆c
el sistema requiere energía para transportar
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PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS
DE LOS TRANSPORTADORES
PASIVO MEDIADO ACTIVO MEDIADO
1.- Es saturable 1.- Es saturable
2.- Específico para el soluto
transportado
2.- Específico para el soluto
transportado
3.- Puede ser inhibido 3.- Puede ser inhibido
4.- El soluto se mueve a favor
del gradiente de concentración
4.- El soluto se mueve en contra
del gradiente de concentración
5.- No es dependiente de
energía (Transporte pasivo)
5.- Requiere aporte de energía
(Transporte activo)
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Uniporte: transporte de un único soluto en una determinada dirección
Simporte: dos solutos diferentes se transportan simultáneamente en la misma dirección
Antiporte: dos solutos diferentes se transportan simultánemente en direcciones opuestas
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TRANSPORTES PRIMARIOS:
Fuerza impulsora: energía liberada por hidrólisis de ATP
Ej: bomba Na+ - K+ - ATPasa y Ca++ - ATPasa
Y ORIGEN DE LA ENERGÍA
TRANSPORTES SECUNDARIOS:
Fuerza impulsora: diferencia de potencial electroquímico creada por el funcionamiento de un sistema de transporte activo primario
Ej: la absorción intestinal de glucosa y aminoácidos: transporte activo secundario Na+ dependiente
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Na+ Na+ Na+
K+
K+
ATP ADP+Pi
K+
Na+
K+ 150 mM
K+ 4 mM
Na+ 140 mM
Na+ 15 mM Cátedra de Bioquímica - FOUBA
Antiporte Na+- K+
que usa la
E de la hidrólisis de ATP
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2- Cataliza el transporte
de los iones contra Δc
1- Cataliza
hidrólisis del ATP
en presencia de
los iones sodio y
potasio
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Cambios
conformacionales
durante el
transporte
ACTIVO de
Na+ y K+
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