MATERIAL DE APOYO SOBRE TEMAS DE BIOLOGÍA CELULAR PARA CURSOS DE FISIOLOGÍA

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UNIVERSIDAD ANDRES BELLO

FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BIOLÓGICAS

MATERIAL DE APOYO SOBRE TEMAS DE BIOLOGÍA CELULAR PARA CURSOS DE FISIOLOGÍA

INSTRUCCIONES

El material que se le está entregando es solo una guía de algunos conceptos de Biología Celular necesarios para afrontar sus cursos de Fisiología de mejor forma. Es importante destacar que este material es una reseña muy superficial de los conceptos que usted debe manejar, si usted no domina a cabalidad los temas expuestos en este documento es indispensable que repase y profundice la materia utilizando como apoyo los libros recomendados a continuación:

• Alberts, Bray, Johnson, Lewis, Raff, Roberts y Walter, (2011). Introducción a la Biología Celular. Barcelona, Ediciones Omega.

• Alberts, Johnson, Lewis, Raff, Roberts and Walter. Quinta Edición, (2010). Biología Molecular de la Célula. Barcelona, Ediciones Omega.

TEMARIO

1. Estructura de la Membrana Celular

1. Permeabilidad de Membranas Celulares

1. Transporte a través de la Membrana

1. Osmosis

1. Cascada de Señalización Intracelular

1. Bioenergética

1. ESTRUCTURA DE LAS MEMBRANAS CELULARES

Las funciones que cumplen las membranas celulares  están en directa relación a su estructura, es así como la membrana plasmática tiene principalmente tres funciones:

• Aísla selectivamente al citoplasma del ambiente exterior.
• Regula el flujo de materiales hacia fuera y hacia adentro de la célula
• Permite la comunicación con otras células.
• BARRERA SEMIPERMEABLE, SELECTIVA.
• Es la barrera que limita la célula, separando el intra del extra celular, también limita los compartimentos subcelulares; actúa como una barrera selectiva.

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La membrana plasmática está compuesta por:

• Bicapa lipídica: no es simétrica y está conformada por fosfolípidos, los cuales son antipáticos.

• (fosfatidilserina🡪 importante en la muerte celular, tiene carga negativa, hace flip-flop gracias a la flipasa, quedando hacia el extracelular para que la célula pueda ser fagocitada)

• Proteínas integrales: embebidas directamente dentro de la bicapa lipídica. Son las que atraviesan la membrana y por lo tanto pueden conectar el citosol con el medio extracelular.
• Proteínas periféricas: están asociadas con la membrana indirectamente, generalmente a través de interacciones con las proteínas integrales de membrana. Estas están insertas en una emicapa.
• Colesterol: desempeña un papel importante en la determinación de la fluidez de la membrana.

• Es antipático, tiene una cabeza polar (oxidrilo) y una cola hidrocarbonada.
• Forma anillos esteroidales o aromáticos, los cuales entregan la rigidez.
• Cabeza con cabeza/ anillo con cola.
• No se distribuye de forma homogénea, forma balsas lipídicas, en las cuales se localizan muchos receptores.

Tanto los lípidos como las proteínas pueden tener carbohidratos unidos, conformando los glicolípidos y las glicoproteínas respectivamente. Los carbohidratos siempre se exponen hacia el medio extracelular formando lo que se conoce como glucocáliz, el cual es un tipo de barrera que sirve para la adhesión, para atrapar patógenos, de reconocimiento, es decir lo que se acerca queda pegado ahí. Sus principales funciones son proteger y lubricar además de permitir el reconocimiento célula-célula.

GLUCOLIPIDOS🡪 son lípidos unidos a un azúcar, estos siempre están mirando hacia el extracelular, ya que permiten la unión de celular, pueden activar respuestas, sirven de señalización y reconocimiento. (no todas las células tienen glicolipidos) (Cabeza de azúcar, cola hidrocarbonada)

GLICOPROTEINAS🡪 proteínas con añadidos de azúcar, siempre tienen este azúcar hacia la cara externa de la bicapa lipídica

• La bicapa lipídica está formada por fosfolípidos que son distintos entre sí, la emicapa que da hacia el citosol con respecto a la que da hacia el extracelular son asimétricas, es decir no tienen la misma composición de fosfolípidos. Hacia el citosol tenemos fosfolípidos de suma importancia los cuales generan los segundos mensajeros. (Ca2+)
• Segundo mensajero🡪 es el que se genera posterior a la activación de un receptor de membrana para que la célula se entere que llego a la membrana.

PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA 

La permeabilidad de la membrana se entiende como la mayor o menor facilidad que tienen las moléculas para atravesarla. Esto depende principalmente de la carga eléctrica y, en menor medida, de la masa molar de la molécula. Moléculas pequeñas o con carga eléctrica neutra pasan la membrana más fácilmente que moléculas grandes y elementos cargados eléctricamente. Además, la membrana es selectiva, lo que significa que permite la entrada de unas moléculas y restringe la de otras. La permeabilidad selectiva permite a la célula controlar y mantener su composición interna.

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La bicapa lipídica, debido a su interior hidrofóbico, actúa como una barrera altamente impermeable a la mayoría de moléculas polares, impidiendo que la mayor parte del contenido hidrosoluble de la célula salga de ella. Pero por esta misma razón, las células han tenido que desarrollar sistemas especiales para el transporte de moléculas polares a través de sus membranas.

TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA 

Para entender cómo se lleva a cabo el transporte a través de las membranas, antes vamos a definir algunos conceptos:

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