biomembranas
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función composicióntransporte a través de biomembranasacarreadorescanalesproteina Gbombassistema de 2dos mensajeros...TRANSCRIPT
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BIOMEMBRANAS
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FUNCIONES•Barrera física
•Control de tráfico
•Comunicación
célula con su medio
•Reconocimiento
intercelular
•Endo – exo citosis
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COMPOSICIoN•Lípidos
•Proteínas
•Carbohidratos
•Simples
•Compuestas
•Mayor contenido
proteico
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INTRINSECAS
EXTRINSECAS
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GLUCOPROTEINAS
GLUCOLIPIDOS
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FLUIDEZ DE
LAS MEMBRANAS
Movimiento
lateral
fosfolípidos
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Transporte a través de membranas
DIFUSION
PASIVA AQUAPORINAS
( AQP )
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Transporte a través de la membrana
1. Difusión pasiva
2. Vías específicas de la permeabilidad
• ACARREADORES
• CANALES
• ATP-ASA
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Acarreadores o Transportadores
Son proteínas de las membranas que se unen al soluto de un lado de la membrana y lo sueltan al otro lado.
Son de tres tipos:
– 1-TIPO UNIPORT
– 2-TIPO SIMPORT
– 3-TIPO ANTIPORT
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Acarreador Tipo 1 UNIPORTMueve solo 1 soluto
Clasificación de transportadores de GLUCOSA
TransportadorKt de D-glucosa Transporte (mM) Sustrato Sitios de expresión
GLUT-1 1-2 Glucosa, Galactosa, Manosa
Eritrocitos, sangre
GLUT-2 15-20 Glucosa , Fructosa Hígado, intestino, riñón, páncreas -células beta, cerebro
GLUT-3 1.8* Glucosa Cerebro y otros tejidos
GLUT-4 5 Glucosa Músculo esquelético y cardiaco, tejido adiposo
GLUT-5 6-11** Fructosa Intestino
El Glut 1 y Glut 4 son estimulados por la INSULINAEl Glut 2 es estimulado por altas concentraciones de GLUCOSA.
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Acarreadores de Glucosa
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Acarreador Tipo 2 SIMPORT
Cotransportadores
Mueve dos solutos simultáneamente hacia el mismo lado de la membrana.
Ej: acarreador Glucosa/Na+ de las células epiteliales del intestino delgado o del túbulo proximal del riñón, que introducen glucosa a las células
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Acarreador Tipo 3 ANTIPORT
• INTERCAMBIADORES
• Mueven solutos en sentido contrario, como el intercambiador Na+/H+ de las células tubulares renales distales(los iones de sodio de la luz tubular pasan al interior de la célula mientras que los hidrogeniones se desplazan de la célula a la luz tubular)
• El intercambiador 3Na+/Ca++ (entran 3 Na+ por un Ca++ que sale de las células cardiacas).
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CANALES
Son proteínas que atraviesan la bicapa lipídica con un centro que tiene un canal o túnel acuoso por el que pueden difundir iones.
Características:
• Su velocidad de transporte es alta.• Permiten el flujo de iones a favor de un gradiente de
concentración.• Son específicos (canales de Na+, K+. Ca++, Cl-).• Pueden inhibirse competitivamente.• Algunos tiene receptores.
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CANALES
1.DEPENDIENTES DE VOLTAJE
• Poseen un sensor de voltaje que les permite abrirse o cerrarse a determinado voltaje, que es particular para cada canal.
• Entre estos canales están los canales de Na+, K+, Ca++, Cl- .
• Estos canales intervienen en los potenciales de acción de células eléctricamente excitables.
2. DEPENDIENTES DE RECEPTOR
Estos canales responden o se abren cuando una sustancia externa llamada AGONISTA estimula a un receptor que es parte de la estructura proteica del canal o a un receptor con estructura diferente al canal,
Activa la PROTEINA G, la cual activa el canal iónico mediante acoplamiento directo o indirecto.
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La proteína G es una proteína reguladora de
nucleótido que une GTP. Es la proteína que traduce la
señal externa en un efecto biológico dentro de la
célula.
Cuando la señal llega a una proteína G ésta cambia
GDP por GTP (mientras se encuentra unida a la
proteína de membrana receptora de la señal). Luego,
la actividad inherente de GTPasa de la proteína G
convierte el GTP en GDP y se restaura el estado de
reposo.
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CANALES ACTIVADOS POR RECEPTOR
3. PARTE DE SU ESTRUCTURA
• Receptor nicotínicode la acetilcolina del canal de sodio de la unión neuromuscular del músculo liso.
• Receptor GABA (ácido gamaaminobutírico) de los canales de cloro de las neuronas.
4. NO SON PARTE DE ÉL Y SE ACTIVAN POR LA PROTEÍNA G
• Receptor beta-adrenérgico del canal de calcio que activa el sistema de la adenilciclasa.
• Receptor muscarínico de la acetilcolina del canal de potasio de las células cardiacas, que activa el sistema de la fosfolipasa C.
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ATP-ASA O BOMBAS Son proteínas que poseen dos funciones:
• HIDRÓLISIS O SÍNTESIS DEL ATP• TRANSPORTE DE SUSTRATOS A TRAVES DE LA MEMBRANA
La hidrólisis del ATP libera energía que es utilizada para el transporte de solutos contra un gradiente de concentración.
ATP ASA mejor estudiadas son:
• ATP asa H+.- transporta hidrogeniones• ATP asa Ca++.- transporta Ca++
• ATP asa Na+/K+ .-(Bomba de Sodio/Potasio) transporta sodio y potasio.• ATP asa H+/K+.- transporta H+ y K+.
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ATP asa-H+ O ATP SINTETASA
Tiene como función SINTETIZAR ATP
A partir de ADP + Pi
Utilizando la energía generada por el transporte de electrones en la cadena respiratoria de la membrana interna mitocondrial.
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ATP ASA Na+/K+
Tiene dos subunidades alfa y dos beta.
Las unidades alfa llevan a cabo la hidrólisis del ATP para generar energía y transportan iones de sodio y potasio a través de la membrana.
Las subunidades beta que son glucoproteinas aun no se conoce su función
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ATPasa-Ca++.
• Tiene como función mantener una concentración de calcio intracelular menor que el exterior.
• Existe ATP asa-Ca++ en la membrana plasmática que saca calcio del citosol al exterior de la célula y ATP asa-Ca++ en el retículo sarcoplásmico que almacena calcio en él. En ambos casos, se utiliza energía por la hidrólisis de ATP.
• La hidrólisis de 1 mol de ATP transporta 2 moles de calcio.
• El flujo de 2 moles de calcio forma 2 moles de ATP a partir de ADP y Pi.
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- Del griego hormona ( excitar , poner en
movimiento)
Las hormonas son sustancias segregadas por
células especializadas, localizadas en
glándulas
MENSAJEROS QUIMICOS EXTRACELULARES
-Interactúan con Receptores
específicos
- Provocan una respuesta
intracelular funcional o
metabólica
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Características Generales de los
receptores Hormonales de las Membrana
Afinidad El mismo efecto
final puede ser
producido por
hormonas
diferentes
La misma
hormona puede
ser reconocida
por receptores
diferentes
El receptor por su alta afinidad puede reconocer una hormona entre millones de ellas
siempre que el complejo hormona/receptor active el mismo mecanismo intracelular
produciendo efectos distintos
RR
R
R
R
R
R
H
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Interacción Hormonal con
RECEPTORESEl primer paso de la acción hormonal sobre una diana celular es
su unión con un receptor
DOS GRUPOS DE RECPETORES HORMONALES:
1)Receptores de la superficie celular
2)Receptores intracelulares
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RECEPTORES INTRACELULARES
•Están ubicados dentro de la célula y son utilizadas por hormona esteroideas que penetran con facilidad la membrana plasmática o nuclear.
E interactúa con un receptor proteico intracelular
Complejohormona-receptor
Núcleo / genoma: activando o reprimiendo transcripción de genes
Control del metabolismo : mediante regulación intracelular de proteínas
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Receptores de la Superficie
• Su activación:
Genera una gran cantidad de moléculas intracelulares llamadas
segundos mensajeros amplifican la señal hormona-
receptor la cual se produce por la activación de proteínas G.
Hormona“ primer mensajero” Receptor
de la membrana Plasmática
PROTEINA G
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Traducción de la Señal :
Proteína G
Las proteínas G son transductores de membrana que llevan información.
En estado inactivounido a GDP
En estado activo unido a GTP
Interacción de una hormona con un receptor de membrana
La hormona G tiene tres subunidades alfa, beta y gamma.
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La Subunidad alfa se une al GTP se disocia del la estructura y forma el complejo
Complejo Gα-GTP que activa la •Adenilciclasa• Fosfolipasa( de acuerdo al sistema de segundos mensajeros que vayan actuar)
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SISTEMA DE SGUNDOS MENSAJEROS•Sistema del AMP CICLICO
•Sistema del FOSFATIDILINOSITOL
DIFOSFATO O PIP2
Sistema del AMP CICLICO
El AMPc (cíclico) o segundo mensajero estimula o inhibe una serie de procesos intracelulares, de acuerdo a su concentración
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Pasos :
1.- La hormona abandona la sangre hacia la célula blanco
2.- La hormona se une al receptor que se encuentra en la
membrana de la célula blanco
3.- El receptor, con una conformación alterada, interacciona
con la proteína G teniendo lugar una proceso de intercambio
GTP GDP en la subunidad alfa la proteína G se disocia en un
dímero Gbg, un “complejo activo Ga-GTP
4.- El complejo Ga-GTP interacciona con la adenil ciclasa
(AC), una enzima situada en la cara interna de la membrana
plasmática. La AC así activada convierte rápidamente el ATP en
AMPc (AMP cíclico). La biosíntesis del AMPc o segundo
mensajero en el citoplasma constituye el resultado de la
transmisión de la señal desde la hormona extracelular hasta el
interior de la célula.
5.- En cuanto se ha formado el AMPc se activa la Proteincinasa
A (PK-A).
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![Page 44: Biomembranas](https://reader034.vdocuments.us/reader034/viewer/2022042511/559d2e5d1a28abbf258b46dd/html5/thumbnails/44.jpg)
Sistema del FOSFATIDILINOSITOL DIFOSFATO o PIP2
estimulo hormonal activa una reacción que
genera DOS MENSAJEROS: el IP3 (Inositol
trifosfato) y el DG (diacilglicerol).
El PIP2
(FOSFATIDIL INOSITOL DIFOSFATO) es un fosfolípido que se encuentra en la membrana celular
El IP3 estimula la liberación de calcio de las reservas intracelulares del retículoendoplásmico.
El DG (Diacilglicerol) activa una enzima la Proteína cinasa C (PKA C), la cual requiere del calcio para su activación
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PROTEÍNAS QUINASAS
Los segundos mensajeros actúan en el medio intracelular activando enzimas del grupo de las PROTEINAS QUINASAS
Producen fosforilación de proteínas celulares que ocasionan múltiples efectos fisiológicos
Las proteínas quinasas mejor caracterizadas son:PROTEINA QUINASA A (PKA, dependiente del AMPc)PROTEINA QUINASA G (PKG, dependiente del GMPc)PROTEINA QUINASA C (PKC, dependiente del DG)PROTEINA QUINASA Ca2+/CaM (dependiente de Ca2+
y caldmodulina)