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Objetivo
• Describir la estructura y funciones de
la membrana plasmática y el proceso
por el cual se lleva a cabo es transporte
2. Transportes y sistemas de sustancias para su adecuado uso en
funcionales de la célula el área profesional
Dra. Lizet Yadira Rosales Rivera
Organización de la célula Organización de la célula
• Esta compuesta de distintos organelos, Las
pero sus dos partes más importantes: diferentes
sustancias
NÚCLEO Y CITOPLASMA que
El núcleo esta separado d l citoplasma
ú l t d del it l componen la
por la membrana nuclear célula se
conocen
El citoplasma esta separado de los
como
líquidos circundantes por la membrana protoplasma
celular o plasmática
Protoplasma Agua
• Está compuesto principalmente por: • Es el principal líquido en la mayoría de
Proteínas las células, excepto en los adipocitos
• Constituye el 70% al 85%
Agua • M h
Muchos compuestos d l célula están
t de la él l tá
disueltos en el agua o en suspensión
Iones Hidratos de carbono
Lípidos
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Iones Proteínas
• Los más importantes son: • Son las más abundantes después del
POTASIO, MAGNESIO, FOSFATO, agua
BICARBONATO • Constituyen entre el 10% y el 20% de la
• C tid d pequeñas d
Cantidades ñ de: masa celular
SODIO, CLORURO Y CALCIO ESTRUCTURALES y FUNCIONALES
• Son necesarios para la transmisión de
impulsos electroquímicos en el
músculo y fibras nerviosas
Lípidos Hidratos de carbono
• Se agrupan ya que son solubles en • Tienen escasas funciones estructurales
disolventes grasos • Forman parte de las gluco-proteínas
• Los más importantes son: • Sirven en la nutrición celular
FOSFOLÍPIDOS y COLESTEROL • Representan solo el 1% de la masa
• 2% de la total de la célula celular
• Son insolubles y forman barreras de la • 3% en músculo y 6% en hepatocitos
membrana celular y la membrana • Líquido extracelular: GLUCOSA
intracelular que separa los diferentes • Dentro de la célula: GLUCÓGENO
compartimentos celulares
2.1 Estructuras membranosas de Estructuras membranosas de
la células la célula
• La mayoría de los organelos están
compuestos por membranas de lípidos
y proteínas
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Membrana celular Lípidos de la membrana
(plasmática) celular
• Es elástica, fina y flexible • Son triglicéridos, fosfolípidos, y
• 55% proteínas esteroides
• 25% fosfolípidos • Son moléculas insolubles en agua y
• 13% colesterol solubles en solventes orgánicos
Largas cadenas
• 4% otros lípidos hidrocarbonadas
alifálicas o
• 3% hidratos de carbono anillos
bencénicos
Polares o
hidrofóbicas
Triglicéridos Triglicéridos
• Triésteres de ácidos grasos con • Sirven de reserva energética para el
glicerol organismo
• Sus cadenas hidrocarbonadas liberan
grandes cantidades de energía cuando
son oxigenadas (el doble que los
hidratos de carbono)
Fosfolípidos Fosfolípidos
• Existen 2 tipos diferentes: • Existen 2 tipos diferentes:
GLICEROFOSFOLÍPIDOS ESFINGOFOSFOLÍPIDOS
2 ácidos grasos
unidos a una Contienen un amino-
molécula de alcohol llamado
l h l ll d
glicerol, esfingosina en
El tercer grupo remplazo del glicerol y
hidroxilo de este
alcohol esta
un ácido graso
esterificado con un Su estructura básica
fosfato es la ceramida
Se unen a un segundo alcohol:
colina etanolamina, inositol o
serina
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Fosfolípidos
• Tienen 2 largas colas hidrofóbicas no
polares (ácidos grasos) y una cabeza
hidrofílica o polar (glicerol + fosfato +
segundo alcohol)
• Principales componentes de las
membranas celulares
• En agua presentan una estructura en
bicapa (anfipáticas)
Glicolípidos Esteroides
• Se clasifican en: • Son lípidos que derivan de una molécula
CEREBROSIDOS y GANGLIOSIDOS compleja:
CICLOPENTANOPERHIDROTENANTRENO
Resultan de la unión de un • El más difundido es el colesterol
oligosacárido integrado por
Resultan de la varias hexosas y 1 a 3
unión de la moléculas de ácido siálico
galactosa o
glucosa y la
ceramida • La vitamina A, estrógenos, progesterona,
testosterona, cortisol
N N
E O
Proteínas U N P
T P E O
• Están formadas por aminoácidos R O U L
O L T A
• Los aminoácido son ácidos orgánicos S A R R
en el cual el carbono (carbono α) se R O E
encuentra unido a un grupo carboxilo E S S
(-COOH), está unido también a un S
B
grupo amino (-NH2) y una cadena lateral A Á
diferente en cada aminoácido C S
I I
D C
O O
S S
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Proteínas Proteínas integrales
• Su nombre proviene del griego proteuo • Pueden tener poros y actuar como
que significa “yo tengo el primer lugar” canales, a través de los cuales pasan
• Pueden ser estructurales o enzimáticas moléculas de agua y sustancias
hidrosolubles
• Las proteínas estructurales o de
membrana se clasifican en: integrales y • Otras actúan como proteínas
transportadoras, pueden transportar
periféricas
sustancias en dirección contraria a su
dirección natural (difusión), a esto se le
conoce como transporte activo
Proteínas integrales Hidratos de carbono
• Pueden actuar como receptores de los • Son la principal fuente de energía para
productos químicos hidrosolubles la célula
(como hormonas peptídicas) que no • Están compuestos por:
penetran la membrana celular CARBONO,
CARBONO OXÍGENO E HIDROGENO
Las proteínas periféricas
se unen con frecuencia a • Constituyentes estructurales de la
las proteínas integrales, y
pueden funcionar como
pared celular y de las sustancias
enzimas o controladoras intercelulares
del transporte de
sustancias a través de
los poros
Hidratos de carbono Hidratos de carbono
• Monosacáridos • Oligosacáridos
• Disacáridos • Polisacáridos
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Glucocálix Glucocálix
• Se presentan invariablemente • La mayoría se unen al
exterior de la célula
combinados con proteínas o lípidos
• Tiene carga eléctrica
(oligosacáridos) negativa
• La mayoría de las proteínas son • Ayuda a la unión entre
glucoproteínas células
• Pueden ser
• La decima parte de los lípidos componentes de
presentan hidratos de carbono receptor de hormonas
• Participan en reacciones
inmunes
Membranas internas Membranas internas
• También conocido como el sistema de • Retículo endoplásmico
endomembranas • Aparato de Golgi
• Es una vasta red membranosa que • Lisosomas
divide al citoplasma en 2 espacios: el • Peroxisomas
primero comprendido dentro de las
membranas y el segundo fuera de ellas • Vesículas secretoras
• Puede ser hasta 50 veces la superficie • Mitocondrias
de la membrana plasmática • Núcleo
Membranas internas Membranas internas
• Son compartimentos organizados,
separados y especializados
• Con estructura, dotación enzimática y
propiedades funcionales diferentes
• Son responsables de las funciones
celulares vitales: separación y
asociación de sistemas enzimáticos,
digestión intracelular, distribución de
proteínas, regulación de potenciales de
membranas, gradientes iónicos, etc.
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Retículo endoplásmico Retículo endoplásmico
• Esta formado por túbulos y vesículas • Su contenido difiere del citoplasma
• Bicapa lipídica • Esta conectado con las dos superficies
• Alto contenido de proteínas de la membrana nuclear
• Su superficie puede extenderse hasta • S di id en li y rugoso ( ib
Se divide liso (ribosomas)
)
30 o 40 veces la superficie de la
membrana celular
• El espacio que queda dentro de los
túbulos se llama matriz endoplásmica
Retículo endoplásmico
Síntesis de proteínas
rugoso
• Contiene dolicol (lípido poli-isoprénico)
su función es incorporar
oligosacáridos para la formación de
g
glicoproteínas
p
• Posee ribosomas (ARN y proteínas) Existen sitios de
• Función: SÍNTESIS de receptores
PROTEÍNAS especiales para los
ribosomas en el
• Integradas a membranas RER llamadas:
• Liberadas al exterior RIBOFORINAS I y II
Retículo endoplásmico liso Retículo endoplásmico
• Agranular o liso
• Formado por un sistema laberíntico de
túbulos irregulares, ramificados y
anastomosados
• Interconectado con el RER
• Participa en la síntesis de sustancias
lipídicas
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Aparato de Golgi Aparato de Golgi
• Membrana similar a la del REL y esta • Descrito por Camilo Golgi en 1898
formado por 4 a 5 capas de vesículas • Formados por dictiosomas (1 μm de
cerradas y apiladas ancho)
• Se encuentra estrechamente asociado • F
Función:
ió
con el RE y con la membrana Aporta el
plasmática por un extenso tránsito de
vesículas componente
hidrocarbonado
definitivo
Aparato de Golgi Lisosomas
• Organoides membranosos que
contienen hidrolasas ácidas
• Digestión de material intra o extra
celular
1. Digieren alimentos por endocitosis
2. Digieren elementos de autofagia
3. Digieren material extracelular por
medio de enzimas que liberan
Lisosomas Lisosomas
• Lisis: disolución Cubierta interna de
oligosacáridos especiales
• Soma: cuerpo (De Duve en 1949)
• Actualmente se conocen 50 hidrolasas
lisosómicas
li ó i
Transferasas que transfieren grupos fosfóricos
Nucleotidiltransferasas
Hidrolasas que actúan sobre uniones ester
Hidrolasas que actúan sobre compuestos glucósidos
Hidrolasas que actúan sobre uniones peptídicas Sus enzimas actúan a un
Hidrolasas que actúan sobre la unión anhídrido-ácido en pH interior cercano a 5
anhídridos que contienen fosforilo
Enzimas que actúan sobre uniones P-N
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Lisosoma primario Lisosomas secundarios
• Lisosomas • Heterofagosoma: contiene material
primarios: ingerido dentro de una membrana y
contenido evidencia de acción de fosfatasa
enzimatico positiva
sintetizado por los • Cuerpos residuales
ribosomas y • Vacuola autofágica ó
acumulado en el
RE Todas las
citolisosoma
Fosfatasa
• Se funciona con el hidrolasas alcalina
ácidas
endosoma tardío
Peroxisomas Peroxisomas
• Organoides de forma ovoide con una Los peroxisomas se
CATALASA
sola membrana H2O2 en H2O + O2
multiplican por fusión
binaria
• Contienen enzimas oxidativas
• I t i
Intervienen en la
l formación
f ió y Sustratos:
descomposición del peróxido de Ácido úrico, uratos, oxalacetatos, purinas,
hidrógeno (H2O2) aminoácidos, ácidos grasos, etc.
• Tienen aproximadamente 40 enzimas Las oxidaciones generan energía térmica o en
• Catalasa, D-aminoácido oxidasa, urato caso de los ácido grasos energía química
oxidasa Igual que en la mitocondria (ATP)
Peroxisomas Vesículas secretoras
• Se encargan de la secreción de
sustancias químicas
• Casi todas resultan del sistema retículo
endoplásmico – Golgi
• De Golgi se van a citoplasma y forman
vesículas de almacenamiento:
vesículas secretoras o gránulos
secretores
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Vesículas secretoras Mitocondrias
• Se forman los • Conocidas como los
gránulos inmaduros
“centros energéticos” de la
(vacuolas de
célula
condensación o
prezimógeno) • Extraen la energía de los
g
• Granulos de nutrientes
zimógeno maduro • Su número varía desde
• Se acumulan cien hasta miles
intracelularmente dependiendo del tipo
hasta recibir el celular
estímulo adecuado • Varían en forma y tamaño
para ser liberados
Mitocondrias ATP
• Esta formada por 2 membranas de • Es un nucleótido
bicapa lipídica compuesto por una base
• Sus plegamientos forman nitrogenada + pentosa
compartimientos donde se unen las (ribosa) + 3 radicales
enzimas oxidativas fosfato
• Tiene una matriz con enzimas disueltas • Resulta de la oxidación
• Energía obtenida: de los nutrientes, en
donde se forma dióxido
Trifosfato de adenosina (ATP) de carbono, agua y
energía (ATP)
Núcleo Membrana nuclear
• Centro de control de la célula • Cubierta nuclear
• Contiene el materias genético (ADN) • Dos membranas de bicapa separadas,
que determinan las características de una dentro de la otra
las proteínas celulares estructurales y
celulares, • L externa es una continuación d l RE
La t ti ió del
las enzimas intracelulares y el espacio entre ellas es la
continuación del espacio del mismo
• Contiene miles de poros nucleares (9
nanometros cada uno) y sus bordes
están formados por proteínas
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Membrana nuclear
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