12/04/2012. Cátedra de Bioquímica - FOUBA

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1 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. 1

2 HC unidos a lípidos y proteínas estructura laminar que separan compartimientos de diferente composición Lípidos y proteínas proporciones variables Fosfoglicéridos Esfingolípidos Cerebrósidos Gangliósido 2

3 AG de 14 a 24 C, sat o no sat 3

4 En la mayoría de las membranas Esfingosina: aminoalcohol de cad larga Unidad de fosforilcolina Unidad de ácido graso 4

5 (derivados de esfingosina y contienen azúcares) (son los glicolípidos más sencillos) Una sola unidad de Glu o Gal esfingosina (son glicolípidos complejos) - R 5

6 en eucariotes proporción variable TODOS los lípidos de membrana ANFIPÁTICOS Doble capa 6

7 Lípidos de membrana Fosfoglicéridos Esfingomielina Glicolípidos Colesterol Unidad hidrofóbica Cadenas de ácidos grasos Cadena de ácido graso y cadena hidrocarbonada de esfingosina Cadena de ácido graso y cadena hidrocarbonada de esfingosina Molécula completa excepto grupo OH Unidad hidrofílica Alcohol fosforilado Fosforilcolina Uno o más residuos de azúcar Grupo OH en C-3 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 7

8 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 Como las membranas no son rígidas Rápido, lípidos y proteínas Muy lento, restringido a lípidos 8

9 FUNCIÓN DE LOS LÍPIDOS DE MEMBRANA Limitar el movimiento de moléculas a través de la membrana SEMIPERMEABILIDAD PROTEÍNAS LÍPIDOS: INTERACCIONES NO COVALENTES 9

10 FUNCIÓN DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA Función mecánica: proteínas estructurales Transporte de moléculas polares a través de la membrana Función enzimática Receptores de membrana MODELOS DE ESTRUCTURA DE MEMBRANA: Modelo de Danielli Davison Modelo del mosaico fluído 10

11 11

12 (Contenido de HC: 2-10%) Cerebrósidos Gangliósido FUNCIÓN DE CARBOHIDRATOS DE MEMBRANA Mantener la asimetría estructural Reconocimiento intercelular Fijación de ligandos 12

13 (a favor de Δc) Difusión Simple Difusión Facilitada Mediada por canal Mediada por transportador Mediada por traslocadores (en contra de Δc) Mediada por transportador 13

14 (a favor de Δc) Difusión Simple Difusión Facilitada Difusión simple Transporte mediado 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 14

15 Las moléculas de un líquido o gas en solución movimiento al azar se distribuyen uniformemente en el volumen disponible A La magnitud de flujo dependerá de la concentración de la sustancia en el compartimiento 1 B El FLUJO NETO de la sustancia entre los compartimientos será la diferencia entre los flujos de 1 a 2 y de 2 a 1 C Las concentraciones se igualan a ambos lados de la memb. EL FLUJO NETO = 0 aunque hay mov. de moléculas DIFUSIÓN a través de la membrana se realiza en tres etapas: S 1 S m S 2 15

16 POLARIDAD DEL SOLUTO moléculas polares moléculas no polares difusión lenta Fácil y rápida difusión baja solubilidad en lípidos de membrana BICAPA LIPÍDICA Muy solubles en lípidos de membrana RESPONSABLE DE LA SELECTIVIDAD DE LA MEMBRANA POLARIDAD DEL SOLUTO SIMPLE DIFUSIÓN FACILITADA moléculas no polares solubles en lípidos O2, CO2, esteroides moléculas polares insolubles en lípidos iones, glucosa, AA Ambos a favor de c 16

17 Pasan por difusión simple No pasan por difusión simple TRANSPORTE FACILITADO O MEDIADO Azúcares aminoácidos intermediarios metabólicos iones inorgánicos protones Necesitan mecanismos de transporte específicos Canales de membrana transportadores translocadores 17

18 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 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) 18

19 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 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. 19

20 OTRAS CARACTERÍSTICAS: a) Especificidad: presentan gran especificidad de sustrato (estructural y espacial) c) Inhibidores: ciertas sustancias pueden actuar como inhibidores competit o no competit. b) efecto de saturación TRANSPORTE MEDIADO Y ENERGÍA TRANSPORTE MEDIADO PASIVO TRANSPORTE MEDIADO ACTIVO Fuerza impulsora = c En contra de su c el sistema no requiere energía para transportar. el sistema requiere energía para transportar 20

21 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 5.- No es dependiente de energía (Transporte pasivo) 4.- El soluto se mueve en contra del gradiente de concentración 5.- Requiere aporte de energía (Transporte activo) 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 21

22 Y ORIGEN DE LA ENERGÍA TRANSPORTES PRIMARIOS: Fuerza impulsora: energía liberada por hidrólisis de ATP Ej: bomba Na + - K + - ATPasa y Ca ++ - ATPasa 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 22

23 K + 4 mm K + K + Na mm Na + ATP ADP+P i Na + Na + Na + K + K mm Na + 15 mm Antiporte Na + - K + que usa la E de la hidrólisis de ATP 23

24 1- Cataliza hidrólisis del ATP en presencia de los iones sodio y potasio 2- Cataliza el transporte de los iones contra Δc Cambios conformacionales durante el transporte ACTIVO de Na + y K + 24

25 25

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