Apuntes de bases
celulares
(Universidad de Zaragoza)
Partes de la
célula Ciclo celular
Comunicación Asepsia
celular
Microbiología
Genética
Tema 1: Membrana celular
,1. Composición
1.1. Lípidos
Hay tres tipos de lípidos principalmente: colesterol, fosfolípidos y glucolípidos.
Fosfolípidos: Son los más abundantes y son anfipáticas (extremo polar hidrofílica +
extremo apolar hidrofóbica y formada por una cadena de hidrocarburos).
Al entrar en contacto con una solución acuosa forman micelas, liposomas y bicapas.
Además, son impermeables a las sustancias hidrosolubles (iones, glucosa, urea, etc.).
Sin embargo, sustancias liposolubles, gases (O2, CO2), moléculas hidrofóbicas (alcoholes)
y moléculas polares pequeñas (H 2O, etanol) la atraviesan fácilmente.
La bicapa lipídica tiene en la cara exterior tiene fosfatidilcolina y esfingomielina y en la
cara interna fosfatidilserina, fosfatidiletanolamina y fosfatidilinositol (poco abundante).
Glicolípidos: Se encuentran solo en la cara externa y la mayoría de ellos derivan de la
esfingosina, recibiendo así el nombre de glicoesfingolípidos, los cuales pueden ser
esfingomielinas, cerebrósidos o gangliósidos.
La acumulación de gangliósidos produce la enfermedad de Tay-Sachs, que vendría a ser
un trastorno neurodegenerativo del sistema nervioso central y de carácter hereditario.
Esta acumulación se debe a la mutación de un gen en el cromosoma 15 (HEXA) que se
encarga de codificar una enzima (hexoaminidasa A ), responsable de la degradación de
los gangliósidos. Por tanto, al fallar este gen no se degradan estos lípidos y se
acumulan en los lisosomas hasta destruirlo y matar por consecuente a la célula.
Algunos síntomas de esta enfermedad son: menor tonicidad muscular, parálisis o pérdida
de la función muscular, retraso del desarrollo mental y social, crecimiento lento, etc.
Balsas lipídicas: Son regiones ricas en colesterol y glicoesfingolípidos, donde
abundan los ácidos grasos saturados que, al no tener dobles enlaces, se empaquetan
con el colesterol, haciendo que estas zonas sean más ordenadas y dinámicas pero
menos fluidas.
Estas balsas pueden separarse y unirse a otras, poseen varias proteínas y participan en
el movimiento celular, la señalización celular, la endocitosis y en la transducción de
señal (cambio de una señal extracelular a una intracelular).
Caveolas: Son invaginaciones que se encuentran en la membrana plasmática de las
células endoteliales y de los adipocitos. Participan en la endocitosis y en la transducción
de señal
1.2. Proteínas
Son las encargadas de dar especificidad a la membrana.
,Proteínas integrales: Poseen una región hidrofóbica en el interior de la membrana.
Monotópicas: Solo sobresale por un lado de la bicapa (no atraviesan la membrana).
Transmembrana: Aquellas que atraviesan por completo la membrana y tienen porciones
liposolubles e hidrosolubles, proporcionando así vías estructurales por las que se difunden
las sustancias hidrosolubles.
-De paso único
-De paso múltiple (con varios segmentos transmembrana).
Proteínas periféricas:
Unidas no covalentemente: Se encuentran en la parte interna de la membrana actuando
como enzimas.
Unidas covalentemente a lípidos o glicolípidos: Se encuentran en la parte externa de
la membrana asociadas la mayoría de veces a balsas lipídicas.
1.3. Glúcidos
Se encuentran solamente en la cara externa de la membrana unidos a lípidos o a
proteínas, formando una capa protectora (glucocáliz).
Participan en el reconocimiento celular, en la adhesión celular y da una protección
química (evitar que las enzimas destruyan la célula) o física (evitar que la membrana se
pueda romper).
2. Propiedades de la membrana
Liposolubilidad: La membrana es muy permeable para las sustancias liposolubles.
Fluidez: Como las moléculas que componen la membrana tienen poca adhesión entre sí
posee una alta fluidez, lo que hace que la membrana se pueda deformar y no se rompa.
Depende la longitud de la cadena de hidrocarburos de los ag de los fosfolípidos (+
longitud, - fluidez), de los dobles enlaces (+ dobles enlaces, + fluidez), del colesterol (+
colesterol a Tº elevada, - fluidez, pero a Tº bajas, + fluidez) y de la Tº (+ Tº, + fluidez).
Asimetría:
Asimetría de composición: Los lípidos difieren entre sí según se encuentren en la
superficie externa o interna.
Asimetría de función: Glúcidos sirven como sistemas de reconocimiento celular y las
proteínas internas sirven como sistemas enzimáticos.
Dinamismo: Posee una gran movilidad y presenta tres movimientos: rotación, difusión
lateral (velocidad muy alta) y flip-flop (velocidad muy baja).
, Los glúcidos presentan todos estos movimientos y las proteínas de manera más lenta
pero también los presenta, a excepción del movimiento flip-flop.
3. Transporte pasivo
Las sustancias pasan a favor de un gradiente de concentración (de mayor a menor
concentración), lo que hace que no haya un gasto energético. Puede darse por:
3.1. Difusión simple
Se da gracias al movimiento aleatorio (browniano) de las moléculas a favor de un
gradiente de concentración, las cuales no paran de moverse hasta igualar
concentraciones en ambos lados (equilibrio dinámico).
Factores que afectan a la v de difusión: Solubilidad
de lípidos, tamaño molecular, gradiente de
concentración y espesor y superficie de la membrana.
Este movimiento se da en sustancias liposolubles y
de pequeño tamaño (H2O, O2 y CO2).
3.2. Ósmosis
Es un tipo de difusión que hace el agua atraviese la membrana semipermeable, y se
desplaza desde las zonas de menor a mayor concentración / presión osmótica.
Presión osmótica: Fuerza con la que la solución atrae al agua / presión hidrostática
necesaria para detener el flujo neto de agua a través de una membrana semipermeable.
3.3. Difusión facilitada
Es igual que la simple salvo que en este caso participan unas proteínas transmembrana:
Proteínas transportadoras: La
sustancia a transportar se une a una
proteína de membrana que cambia de
conformación y permite su paso.
Proteínas canal: Forman canales
hidrófilos en la membrana que
permiten el paso de moléculas.
Porinas: Están en la membrana
externa de las mitocondrias, y al estar
siempre abiertas pasan sustancias pequeñas e hidrófilas.
Canales iónicos: Permiten el paso de iones de una manera
selectiva, aunque sus extremos solo se abren por la unión de
ligandos o por cambios de voltaje.
La difusión facilitada puede ser uniporte (se transporta 1
sustancia) o cotransporte (2), la cual puede ser simporte si
lo hacen en el mismo lado o antiporte si lo hacen en opuestos.
4. Transporte activo
Fibrosis quística
Es aquel que se da en contra de gradiente y, por tanto, con gasto de energía.
celulares
(Universidad de Zaragoza)
Partes de la
célula Ciclo celular
Comunicación Asepsia
celular
Microbiología
Genética
Tema 1: Membrana celular
,1. Composición
1.1. Lípidos
Hay tres tipos de lípidos principalmente: colesterol, fosfolípidos y glucolípidos.
Fosfolípidos: Son los más abundantes y son anfipáticas (extremo polar hidrofílica +
extremo apolar hidrofóbica y formada por una cadena de hidrocarburos).
Al entrar en contacto con una solución acuosa forman micelas, liposomas y bicapas.
Además, son impermeables a las sustancias hidrosolubles (iones, glucosa, urea, etc.).
Sin embargo, sustancias liposolubles, gases (O2, CO2), moléculas hidrofóbicas (alcoholes)
y moléculas polares pequeñas (H 2O, etanol) la atraviesan fácilmente.
La bicapa lipídica tiene en la cara exterior tiene fosfatidilcolina y esfingomielina y en la
cara interna fosfatidilserina, fosfatidiletanolamina y fosfatidilinositol (poco abundante).
Glicolípidos: Se encuentran solo en la cara externa y la mayoría de ellos derivan de la
esfingosina, recibiendo así el nombre de glicoesfingolípidos, los cuales pueden ser
esfingomielinas, cerebrósidos o gangliósidos.
La acumulación de gangliósidos produce la enfermedad de Tay-Sachs, que vendría a ser
un trastorno neurodegenerativo del sistema nervioso central y de carácter hereditario.
Esta acumulación se debe a la mutación de un gen en el cromosoma 15 (HEXA) que se
encarga de codificar una enzima (hexoaminidasa A ), responsable de la degradación de
los gangliósidos. Por tanto, al fallar este gen no se degradan estos lípidos y se
acumulan en los lisosomas hasta destruirlo y matar por consecuente a la célula.
Algunos síntomas de esta enfermedad son: menor tonicidad muscular, parálisis o pérdida
de la función muscular, retraso del desarrollo mental y social, crecimiento lento, etc.
Balsas lipídicas: Son regiones ricas en colesterol y glicoesfingolípidos, donde
abundan los ácidos grasos saturados que, al no tener dobles enlaces, se empaquetan
con el colesterol, haciendo que estas zonas sean más ordenadas y dinámicas pero
menos fluidas.
Estas balsas pueden separarse y unirse a otras, poseen varias proteínas y participan en
el movimiento celular, la señalización celular, la endocitosis y en la transducción de
señal (cambio de una señal extracelular a una intracelular).
Caveolas: Son invaginaciones que se encuentran en la membrana plasmática de las
células endoteliales y de los adipocitos. Participan en la endocitosis y en la transducción
de señal
1.2. Proteínas
Son las encargadas de dar especificidad a la membrana.
,Proteínas integrales: Poseen una región hidrofóbica en el interior de la membrana.
Monotópicas: Solo sobresale por un lado de la bicapa (no atraviesan la membrana).
Transmembrana: Aquellas que atraviesan por completo la membrana y tienen porciones
liposolubles e hidrosolubles, proporcionando así vías estructurales por las que se difunden
las sustancias hidrosolubles.
-De paso único
-De paso múltiple (con varios segmentos transmembrana).
Proteínas periféricas:
Unidas no covalentemente: Se encuentran en la parte interna de la membrana actuando
como enzimas.
Unidas covalentemente a lípidos o glicolípidos: Se encuentran en la parte externa de
la membrana asociadas la mayoría de veces a balsas lipídicas.
1.3. Glúcidos
Se encuentran solamente en la cara externa de la membrana unidos a lípidos o a
proteínas, formando una capa protectora (glucocáliz).
Participan en el reconocimiento celular, en la adhesión celular y da una protección
química (evitar que las enzimas destruyan la célula) o física (evitar que la membrana se
pueda romper).
2. Propiedades de la membrana
Liposolubilidad: La membrana es muy permeable para las sustancias liposolubles.
Fluidez: Como las moléculas que componen la membrana tienen poca adhesión entre sí
posee una alta fluidez, lo que hace que la membrana se pueda deformar y no se rompa.
Depende la longitud de la cadena de hidrocarburos de los ag de los fosfolípidos (+
longitud, - fluidez), de los dobles enlaces (+ dobles enlaces, + fluidez), del colesterol (+
colesterol a Tº elevada, - fluidez, pero a Tº bajas, + fluidez) y de la Tº (+ Tº, + fluidez).
Asimetría:
Asimetría de composición: Los lípidos difieren entre sí según se encuentren en la
superficie externa o interna.
Asimetría de función: Glúcidos sirven como sistemas de reconocimiento celular y las
proteínas internas sirven como sistemas enzimáticos.
Dinamismo: Posee una gran movilidad y presenta tres movimientos: rotación, difusión
lateral (velocidad muy alta) y flip-flop (velocidad muy baja).
, Los glúcidos presentan todos estos movimientos y las proteínas de manera más lenta
pero también los presenta, a excepción del movimiento flip-flop.
3. Transporte pasivo
Las sustancias pasan a favor de un gradiente de concentración (de mayor a menor
concentración), lo que hace que no haya un gasto energético. Puede darse por:
3.1. Difusión simple
Se da gracias al movimiento aleatorio (browniano) de las moléculas a favor de un
gradiente de concentración, las cuales no paran de moverse hasta igualar
concentraciones en ambos lados (equilibrio dinámico).
Factores que afectan a la v de difusión: Solubilidad
de lípidos, tamaño molecular, gradiente de
concentración y espesor y superficie de la membrana.
Este movimiento se da en sustancias liposolubles y
de pequeño tamaño (H2O, O2 y CO2).
3.2. Ósmosis
Es un tipo de difusión que hace el agua atraviese la membrana semipermeable, y se
desplaza desde las zonas de menor a mayor concentración / presión osmótica.
Presión osmótica: Fuerza con la que la solución atrae al agua / presión hidrostática
necesaria para detener el flujo neto de agua a través de una membrana semipermeable.
3.3. Difusión facilitada
Es igual que la simple salvo que en este caso participan unas proteínas transmembrana:
Proteínas transportadoras: La
sustancia a transportar se une a una
proteína de membrana que cambia de
conformación y permite su paso.
Proteínas canal: Forman canales
hidrófilos en la membrana que
permiten el paso de moléculas.
Porinas: Están en la membrana
externa de las mitocondrias, y al estar
siempre abiertas pasan sustancias pequeñas e hidrófilas.
Canales iónicos: Permiten el paso de iones de una manera
selectiva, aunque sus extremos solo se abren por la unión de
ligandos o por cambios de voltaje.
La difusión facilitada puede ser uniporte (se transporta 1
sustancia) o cotransporte (2), la cual puede ser simporte si
lo hacen en el mismo lado o antiporte si lo hacen en opuestos.
4. Transporte activo
Fibrosis quística
Es aquel que se da en contra de gradiente y, por tanto, con gasto de energía.
