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TRANSPORTE DE MEMBRANA
http://membranacelular.wikispaces.com/
Tamara Jorquiera Johnson, MCBiología Celular y MolecularUSMP - Medicina
TRANSPORTE DE MEMBRANA
Pasaje de moléculas a través
de la membran
a
Transporte deMembrana
Pasivo Activo
Transporte deMembrana
Pasivo Activo
Transporte Pasivo
Difusión Facilitada OsmosisDifusión Simple
Transporte Pasivo
Difusión Facilitada OsmosisDifusión Simple
Osmosis
Movimiento de Agua (solvente).
De Mayor concentración de soluto a
menor concentración de soluto.
Presión Osmótica.
Presión necesaria para prevenir el
movimiento de agua.
Osmosis
Soluto
Solvente
Agua
Igual (soluto) o Presión Osmómotica
PO
Debe compensar con transporte Activo
Mantener Forma
Transporte Pasivo
Difusión Facilitada OsmosisDifusión Simple
Difusión Simple
Moléculas pequeñas.
Moléculas liposolubles.
Lento.
De mayor a menor concentración.
Hasta EQUILIBRIO.
Difusión Simple
Difusión Simple
No consume energía metabólica Velocidad de Difusión es proporcional a
su gradiente de concentración y a su grado de hidrofobicidad
Pocas moléculas lo hacen No intervienen proteínas No es selectivo.
Molécula Liposoluble
O2, CO2, N2, BENCENO
Difusión
K
Na
K
Na
Transporte Pasivo
Difusión Facilitada OsmosisDifusión Simple
Difusión Facilitada
Muy Grandes.
Muy insolubles en LIPIDOS.
Usa Proteinas.
De Mayor a Menor Concentración.
No usa energía de ATP
Es Selectivo
CARRIER CANAL
Dos tipos de Proteinas Transportadoras
Cambio de Forma Canal hidrofilico
Diferencias
Canales CarriersRapido Lento
Sólo T. Pasivo T. Pasivo y Activo
Sin Cambio de conformación
Cambio de Conformación
Selecciona por carga y tamaño
Tiene un lugar de acoplamiento
Difusión Facilitada
Proteína Canal - Tipos
Canal iónico Depende de gradiente iónico
Aquaporinas
Porinas
Canal Iónico
Transporte MUY rápido Más de 1 millón de iones por segundo
pueden pasar (107 – 108 / seg). Aprox, 1000 veces + rápido que un carrier.
Altamente selectivos Carga y tamaño específicos.
No siempre abiertos, necesitan un estímulo
NO USA ATP
Canal de Potasio (K+) Bacteriano
4 subunidades transmembrana Cada subunidad con dos α-hélice. Froman un poro central, más abierto en
cara exoplásmica. Cara citosólica. Cargas (-)
Atrae cationes, repele aniones.
Canal iónico – Altamente selectivo
Atrae cationes
Canal iónico – Altamente selectivo
Oxígenos de grupo carbonilo
Na muy pequeño
No interacion
a
C
Canal Iónico - Regulación
Canal Iónico - REGULACIÓN
Se abren al recibir una señal: Regulados por Ligando:
Se abren en respuesta a la unión con neurotransmisores u otras moléculas señal.
Regulados por Voltaje:Se abren en respuesta a variaciones en el potencial eléctrico a través de la membrana celular.
Regulación de canal Iónico
Extensión citoplasmátic
a unida a citoesquelet
o
Transporte
Mechanisms of DiseaseNEJM Volume 336 Number 22, p1575 ION CHANNELS — BASIC SCIENCEAND CLINICAL DISEASEMICHAEL J. ACKERMAN, M.D., PH.D.,ANDDAVIDE. CLAPHAM, M.D., PH.D.
Cardiac Ion Channels
Arnold M. Katz Volume 328:1244-1251 April 29, 1993 Number 17
Proteína Carrier
Glucosa
Unión
Estímulo Cambio
de Forma
Glucosa 6 Fosfato
Proteina Transportadora
Carrier
Transporte deMembrana
Pasivo Activo
Proceso Activo
TransporteActivo
Transporte enmasa
ExocitosisEndocitosis
PinocitosisFagocitosisMediado porReceptores
Proceso Activo
TransporteActivo
Transporte enmasa
ExocitosisEndocitosis
PinocitosisFagocitosisMediado porReceptores
Transporte Activo
Contra gradiente.
De menor a mayor concentración.
Usa energía.
Para mantener su medio interno.
Transporte Activo
K
Na
K
Na
Transporte Activo Primario
Es selectivo (ej.Tamaño o Carga).
Contra Gradiente.
Usa ATP.
Proteina Transportadora tipo
Carrier,cambia de forma.
Bombas Iónicas
ATPasa de Na+ / K+ Membrana Celular
ATPasa de Ca++ Membrana de Retículo sarcoplasmático (músculo) Membrana de RE Liso Membrana Celular
ATPasa de H+ Membrana Lisosomal Endosomas Vacuolas Vegetales
Na
Na
K
K
2
3
Sodio Potasio ATPasa
Transporte Activo Secundario
Movimiento simultáneo de 2 moléculas.
Usa la energía de la gradiente de una
molécula, para mover la otra molécula.
Proteína cotransportadora.
Simport.
Antiport.
Transporte
Transporte Activo Secundario
Na
K
KNa
Simporte
•Simportador 2-Na+/ 1-glucose
• Cadena de 662-aa
•14 α-hélices transmembrana
Proceso Activo
TransporteActivo
Transporte enmasa
ExocitosisEndocitosis
PinocitosisFagocitosisMediado porReceptores
Fagocitosis y Pinocitosis
Moléculas demasiado grandes para los
canales.
Membrana cubre la partícula.
Membrana se corta y forma vesícula.
SOLIDOS FAGOCITOSIS
LÍQUIDOS PINOCITOSIS
Fagocitosis
Extensión de Pseudópodos
Encierra
Ingresa
vesícula
Detecta
•Participa el
citoesqueleto celular.
•Hay gasto de ATP
Micrografía
electrónica de un
neutrófilo fagocitando bacteria.
Fagocitosis
Células engullen partículas grandes como bacterias, desechos celulares o incluso otras células.
La unión de las partículos a receptores de membrana de la célula fagocítica dispara la formación de Pseudópodos.
Los pseudópodos rodean la partícula y se funden para formar un fagosoma.
Fagosomas se unen a lisosomas: fagolisosoma, para digerir el material.
PinocitosisDetect
a Invagina
Vesícula
USO
• Ingreso de fluidos
• Vesícula pinocítica
• Proceso común en
eucariontes.
Proceso Activo
TransporteActivo
Transporte enmasa
ExocitosisEndocitosis
PinocitosisFagocitosisMediado porReceptores
Exocitosis
Vesícula
Adherencia
Fusión
Liberación
Exocitosis
Opuesto a endocitosis. Vesícula exocítica se fusiona con membrana
celular. Liberación al extracelular. Membrana de vesícula incorporada a
membrana celular. Participa citoesqueleto celular. Usa energía.
Micrografía electrónica: secreción de insulina de una vesícula
secretoria de una célula pancreática tipo b.
Proceso Activo
TransporteActivo
Transporte enmasa
ExocitosisEndocitosis
PinocitosisFagocitosisMediado porReceptores
Endocitosis Mediada por Receptores
Ligando
Receptor
Membrana invagina,
forma vesículaEndosoma
separan
Reciclado de
receptores EXOCITOSIS
Formación Lisosoma
ESPECÍFICO
Enzimas
Endocitosis Mediada por Receptores Mecanismo selectivo para el ingreso de
moléculas. Las macromoléculas a ingresar se unen
a receptores específicos de membrana. Receptores acumulados en regiones de
membrana especializadas (citoesqueleto).
Endocitosis Mediada por Receptores Formación de hoyos cubiertos de
Clatrina por invaginación de membrana. Se liberan vesículas revestidas de
Clatrina que contienen macromoléculas unidas a su receptor.
Vesícula se fusiona con endosoma y se distribuyen sus contenidos.
Ingreso de lipoproteínas al oocyto de gallinas para formar
la yema.
Clathrin coated
pits
invaginación
Clathrin coated vesicles
Esqueleto triple de Clatrina
Probable estructura de una vesícula cubierta de
clatrina
Macromolécula de LDL.
Colesterol esterificado y ácidos grasos en el interior.
Monocapa de fosfolípidos.
Proteína mediadora de
unión específica a
células.
Schematic diagram of an LDL particle.
Endocitosis mediada por
receptor.
LDL y su receptor.
Similar a insulina y hormonas
internalizadas por
endocitosis mediada por receptores.
Hoyo cubierto
de Clatrina
Endosoma temprano
1 min
segundos
Unión con vesícula seleccionadora Endosoma
tardío
Mutación del Receptor, no se une a hoyo revestido de clatrina. No ingresa a la
célula. Hipercolesterolemia.
SIDA Endocitosis Mediada por Receptores
Virus de HIV
Linfocito T
Unión Receptore
s CD4
Bibliografía
1. ALBERTS. 2004. Biología Molecular de la Célula. 4º EDICIÓN.
2. CAMPBELL, N.A. 2001. Biology, 6th ed., Benjamin Cummings Publishing Co., Menlo Park, CA.
3. DE ROBERTIS, Eduardo; HIB, José. Biología celular y molecular. 2001. Ed. Ateneo Buenos Aires. 15º edición
4. LODISH H, Berk A, Zipursky SL, Matsudaira P, Baltimore D, Darnell J. W H . 2002. Biología Celular y Molecular. Editorial Médica. 4º edición. Panamericana
5. Papertech Marketing group Inc. 1993 PERMA-CHART Biochemistry series Quick Reference Guide.
http://web.ahc.umn.edu/~mwd/cell.html http://www.biology.arizona.edu http://www.efn.uncor.edu/dep/biologia/intrbiol/indcelula.htm http://fai.unne.edu.ar/biologia/celulamit/indbice.htm http://www.ibiblio.org/virtualcell/index.htm http://web.ahc.umn.edu/~mwd/cell.html http://www.usd.edu/~bgoodman/Cell-ebrationframes.htm