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Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ciencias Médicas Centro Universitario del Norte Biología Dra. Débora Lemus García Hernandez Fatima Dulce María 201945082 Clave 117 CASO INTEGRADOR SEMANA 10 y 11 MEMBRANA CELULAR. ESTRUCTURA Y FUNCIONES El nutriente indicado a Oscarito se encuentra en los alimentos, los cuales después de pasar diferentes procesos metabólicos llegan a la sangre y posteriormente son incorporados a las células. Con este enunciado y los esquemas responda lo siguiente: Identifique los componentes estructurales y los mecanismos de transporte en el esquema. Resuelva las siguientes preguntas: 1. Que mecanismos utilizan los nutrientes para ingresar a la célula Difusión pasiva o transporte activo En la difusión facilitada, la sustancia que se difunde se une primero en forma selectiva con una proteína que cruza la membrana llamada transportador facilitador, el cual promueve el proceso de difusión. El transporte activo es un mecanismo celular por medio del cual algunas moléculas pequeñas atraviesan la membrana plasmática contra un gradiente de concentración, es decir, desde una zona de baja concentración a otra de alta concentración con el consecuente gasto de energía 2. ¿Qué mecanismos de transporte utilizan los carbohidratos, lípidos, proteínas para ingresar a la célula? Endocitosis La endocitosis es el proceso celular, por el que la célula mueve hacia su interior moléculas grandes o partículas, englobándolas en una invaginación de su membrana citoplasmática, formando una vesícula que luego se desprende de la pared celular y se incorpora al citoplasma. Esta vesícula, llamada endosoma, luego se fusiona con un lisosoma que realizará la digestión del contenido vesicular. 3. ¿Se presentaba deshidratación porque mecanismo ingresa el agua a las células de Oscarito? Osmosis es el movimiento espontáneo de moléculas disolventes a través de una membrana semipermeable en una región de mayor concentración de solutos. Se define ósmosis como una difusión pasiva, caracterizada por el paso del agua, disolvente, a través de la membrana semipermeable, desde la solución más diluida a la más concentrada. 4. ¿De qué moléculas depende la movilidad de la membrana y qué tipo de movimientos ocurren? La fluidez de las membranas depende sobre todo de la longitud y del nivel de insaturación de los fosfolípidos, la temperatura y el colesterol. La fluidez de la membrana puede variar con la composición química de sus componentes. Así, generalmente, la menor longitud o la mayor cantidad de enlaces insaturados de las cadenas de ácidos grasos hacen que las membranas sean más fluidas. El colesterol también influye en la fluidez de la membrana, pero su efecto depende de las condiciones de temperatura y composición lipídica de la membrana. El colesterol tiene dos efectos: inhibir el paso a estado de gel sólido de la membrana, menos fluido, pero también disminuye la flexibilidad de los ácidos grasos de cadenas insaturadas. En general se puede decir que una mayor concentración de colesterol disminuye la fluidez de la membrana plasmática. Sin embargo, a bajas temperaturas disminuye la fluidez de la membrana y en estas condiciones el aumento de su concentración favorece la fluidez. Las membranas internas de la célula como las del retículo tienen muy poco colesterol y son muy fluidas. Un efecto adicional de la concentración es que aumenta la hidrofobicidad, es dicir, las membranas se vuelven más impermeables. Tipos de movimiento Difusión lateral: Es el movimiento más común en los lípidos de membrana y es de una velocidad alta. Es decir que se difunde en toda la longitud de la membrana en unos pocos segundos. Rotación y flexión: Son fenómenos observados pero de los cuales se sabe poco. Se podría pensar que es para facilitar en algunos casos la entrada de las moléculas en la célula y aumentar así la permeabilidad. Flip-Flop: Permite el traspaso de los lípidos de una capa a la otra de la bicapa. Es un proceso muy lento y que consume mucha energía, ya que las cabezas polares de los fosfoglicéridos deben atravesar un medio apolar. Aun así, es imprescindible, para que se regenere la monocapa no citosólica. Por ello, los lípidos cuentan con la ayuda de unas enzimas que facilitan el movimiento: las flipasas o translocadoras de fosfolípidos. Estas enzimas se encuentran en el Retículo Endoplasmático, dónde se sintetizan los lípidos, y en la membrana plasmática. El movimiento de flip-flop es raro y ocurre sólo una vez por día 5. ¿Qué funciones tiene la membrana y como está organizada? La membrana plasmática conocida como membrana celular es una cubierta que envuelve y delimita a la célula separándola del medio externo. Funciona como una barrera entre el interior de la célula y su entorno ya que permite la entrada y salida de moléculas a través de ella. Este paso de moléculas es un fenómeno llamado permeabilidad. Pero la membrana no deja pasar fácilmente a todas las moléculas, por lo que es selectivamente permeable. Otras funciones de la membrana se relacionan con el transporte, la comunicación, el reconocimiento y la adhesión celular. En la composición de la membrana el 40% corresponden a lípidos, el 50% a proteínas, y el 10% a glúcidos. - Los lípidos que constituyen la membrana son fosfolípidos, glucolípidos y colesterol, y su principal función es actuar como una barrera semipermeable. - Las proteínas que forman la membrana son integrales o periféricas, y sus funciones se relacionan con el transporte y la comunicación. - Los glúcidos por lo general, se encuentran unidos a lípidos, formando glucolípidos, y a proteínas, generándose las glucoproteínas. Su principal función es constituir la cubierta celular o glucocálix. Las diferentes funciones que exhiben las distintas células, se relacionan el tipo de glúcido que hay en su cubierta. Fosfolípidos Los fosfolípidos, dispuestos en una bicapa, conforman la estructura básica de la membrana plasmática. Son adecuados para esta función, porque son anfipáticos; es decir, tienen regiones hidrofílicas e hidrofóbicas. Proteínas Las proteínas son el segundo componente principal de las membranas plasmáticas. Existen dos categorías importantes de proteínas de membrana: integrales y periféricas. Las proteínas integrales de membrana están, como su nombre indica, integradas a la membrana: tienen al menos una región hidrofóbica que las ancla al interior hidrofóbico de la bicapa de fosfolípidos. Algunas abarcan solo una parte de la membrana, mientras que otras atraviesan la membrana de un lado al otro y están expuestas a ambos lados Las proteínas periféricas de membrana se encuentran en las superficies exterior e interior de las membranas, unidas a las proteínas integrales o a los fosfolípidos. A diferencia de las proteínas integrales de membrana, las proteínas periféricas no se extienden hacia el interior hidrofóbico de la membrana y su unión es menos estrecha Carbohidratos Los carbohidratos son el tercer componente principal de las membranas plasmáticas. En general, se encuentran en la superficie exterior de la células y están unidos a proteínas (formando glicoproteínas) o a lípidos (formando glicolípidos). Estas cadenas de carbohidratos pueden tener 2-60 unidades de monosacáridos y pueden ser rectas o ramificadas. En conjunto con las proteínas de membrana, estos carbohidratos forman marcadores celulares distintivos, algo semejante a credenciales de identificación moleculares, que les permiten a la células reconocerse entre ellas. 6. Explique la diferencia entre transporte pasivo y activo. La diferencia entre el transporte pasivo y el transporte activo, es que el transporte activo requiere de un aporteadicional de energía, y produce el movimiento de sustancias en contra de su gradiente de concentración, mientras que el transporte pasivo no requiere de un aporte extra de energía, y favorece el movimiento a favor del gradiente de concentración.
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