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CURSO DE BIOLOGIA CELULAR

Producto Parcial de Aprendizaje
by

Giovanna Luna

on 10 September 2014

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Transcript of CURSO DE BIOLOGIA CELULAR

GLLU
UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEÓN
Facultad de Ciencias Biológicas

LA CÉLULA
Membrana
Plasmática
BIOLOGÍA CELULAR
Dra. María Porfiria Barrón González
Grupo: 433
Carrera: Licenciado en Biotecnología Genómica
1553503 DEBANHI MELISA LOPEZ VILLANUEVA
1580675 GIOVANNA ITZEL LUNA FLORES
1578620 DIMPNA CASSANDRA RODRIGUEZ BAÐUELOS
1690799 ALONDRA GUADALUPE RODRIGUEZ ESTRADA
1690767 SOFIA NOHEMI RODRIGUEZ FLORES
1463336 JOSE ANTONIO SOLIS GONZALEZ
PRESENTA EL EQUIPO:
¿Qué es la biología celular?
Es la ciencia que estudia a la unidad fundamental de todos los seres vivos que habitan nuestro planeta:
la

célula
.

En 1950, las técnicas de tinción de tejido progresaron y con apoyo del
microscopio electrónico
se analizo a fondo la célula, especialmente, la
membrana plasmática
.
MOVIMIENTO DE SUSTANCIAS A TRAVÉS DE LA MEMBRANA
SE APOYA EN:
La
microscopía
, un conjunto de técnicas destinados a hacer visible objetos de estudio que no están en rango para el ojo normal.
Es una estructura laminada que rodea, limita, da forma y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior y el exterior de las células.
PROTEGE
Analogía
1850's
1900's
2000's
1700's
1950's
Linea del tiempo de las contribuciones sobre en modelo del mosaico fluido
Benjamin Franklin (1706-1790)
Benjamin Franklin fue un científico, autor, inventor, filósofo y estadista.
En 1774 Benjamin tenía curiosidad porque el aceite y el agua no se mezclan, que conducio a su experimento sobre los efectos del petróleo sobre la superficie del agua .(Eichman, 22 de abril de 2014)
Agnes Pokels (1862-1935)
Agnes comenzó a estudiar los efectos de sustancias en el agua y la tensión superficial en 1880 en su cocina.
En 1891 Pockels escribió a Lord Rayleigh sobre su propio experimento y dispositivo.
Diseñó un dispositivo que podría medir la tensión superficial en una zona exacta de una película de aceite.
Charles Ernest Overton (1865-1933)
Tenía un doctorado en botánica.
Sus hallazgos de las propiedades de la membrana fueron accidentales; propone que existen similitudes entre la membrana celular y lípidos.
Tuvo mucha oposición a su idea.
Irving Langmuir (1881 - 1957)
American químico y físico.
Irving mejorado en dispositivo de Agnes Pockels. Dispositivo ahora es conocido como el canal de Langmuir.
Propuso que los ácidos grasos forman una monocapa donde las moléculas eran verticales con el grupo carboxilo tocando el agua y las cadenas hidroeléctricas lejos del agua.
Su obra se publicó en 1917.
E.Gorter & F.Grendel (1881 - 1954)
Habían extraído un lípido de un glóbulo rojo.
Utilizando un canal modificado fueron capaces de demostrar que las moléculas de lípidos pueden formar una capa bicapa.
Decidieron que los glóbulos rojos están cubiertos por una bicapa de moléculas de sustancias grasas.
James Danielli (1911-1984), E. Newton Harvey (1886-1957), and Hugh Davson (1906-1996)
Propuso el primer modelo de la membrana para ser aceptado por la mayoría del científico en 1935.
Danielli había encontrado proteínas que podrían ser absorbidas a gotitas del aceite obtenidas de los huevos de caballa.
El modelo propuesto era un "sándwich" de lípidos por dos capas de proteínas globulares.
Las versiones posteriores de su modelo incluyeron "parches activos" y proteína alineada los poros después de investigar sobre la membrana es selectivamente permeable.
J. David Robertson (1923-1995)
1957 J. Robertson propuso una versión modificada del modelo de membrana llamado Unidad membranal.
Utiliza un gran aumento del microscopio electrónico de transmisión para notar que la membrana consiste en dos líneas exteriores más oscuras y una región interna más ligera.
Esto demuestra que las dos capas exteriores son la capa de la proteína y se situe en la región es la bicapa lipídica.
Lord Rayleigh (1842 - 1919)
Era un físico británico que ganó un premio Nobel de física en 1904.
Realizó un experimento sobre aceite y agua similar experimento de Benjamin Franklin.
Llevó a cabo su experimento muchas veces para conseguir la cantidad correcta de aceite en la cubierta de la superficie del agua.
Este experimento permitido medir el espesor de una película de aceite de oliva que dejo pasar una molécula.

Figure 2
"Oil Monolayer." Web. 22 April 2014.
<http.//http://www.themadscienceblog.com/2010/07/scientific-exploits-of-ben-franklin.html>

Esto es lo que Benjamin Franklin observó durante sus experimentos.


Seymour Jonathan Singer (1924-Present) and Garth Nicolson (1943-Unkown)
Establecierón el modelo actual conocido como modelo del mosaico fluido.
El modelo de mosaico fluido conserva la bicapa lipídica básicas.
Las proteínas se piensan para ser globular y flotar dentro de la bicapa lipídica.
Unwin and Henderson (1984)
Encontraron que la bicapa de lípidoses hidrofóbica de naturaleza.
Tiene una proteína que está organizada en una forma tridimensional, a menudo bajo la forma de una hélice alfa.
George E. Palade (1912-2008)
1950 - 1960: George E. Palade asignada a la estructura de las mitocondrias.
Esto demostró que micromes son una parte del sistema de transporte interno celular, retículo endoplásmico.
Palade desarrollado la comprensión de cómo los organelos cooperan para activar la secreción de proteínas, endocitosis y Biogénesis de la membrana.
Figure 3
"Lord Rayleigh." Web. 22 April 2014.
<http://www.nndb.com/people/497/000099200/lord-rayleigh-1-sized.jpg>
Figure 4
"Agnes Pockel." Web. 22 April 2014 <http://home.frognet.net/~ejcov/pockels4.jpg>
Figure 4
"Charles Overton." Web. 22 April 2014. <http://www.unipublic.uzh.ch/archiv/magazin/gesundheit/2001/0366/overton.jpg>
Figure 5
"Irving Langmuir." Web. 22 April 2014.
<http://www.nndb.com/people/776/000079539/langmuir-3-sized.jpg>
Figure 6
"Representative phospholipid." Web. 22 April 2014.
<http://www1.umn.edu/ships/9-2/membfig1.gif>
Figure 7
"Lipid monolayer." Web. 22 April 2014.
<http://www1.umn.edu/ships/9-2/membfig2.gif>
Descubrimiento de Langmuir
Figure 8
"Red Blood Cells." Web. 22 April 2014.
<http://www.fi.edu/learn/heart/blood/images/red-blood-cells.jpg>
Figure 9
"Lipid bilayer." Web. 22 April 2014.
<http://www1.umn.edu/ships/9-2/membfig3.gif>
Gorter and Grendel's model
Figure 10
"Danielli-Davson model." Web. 22 April 2014.
<http://www1.umn.edu/ships/9-2/membfig4.gif>
Danielli and Davson's Model
Figure 11
"George E.Palade." Web. 22 April 2014.
<http://www.nndb.com/people/225/000130832/george-e-palade.jpg>
Figure 12
"J.David Robertson." Web. 22 April 2014.
<http://4.bp.blogspot.com/_bXiAT6MOo8E/S2T87o9762I/AAAAAAAACJU/XK-at_su6NI/s640/robertson.jpg>
Figure 13
"Jonathan Singer & Garth Nicolson." Web. 22 April 2014.
<http://4.bp.blogspot.com/_bXiAT6MOo8E/S2T9Kyoq0TI/AAAAAAAACJc/xkenX0nIZNE/s640/singer-Nicholson.jpg>
Figure 14
"Fluid mosaic model." Web. 22 April 2014.
<http://www1.umn.edu/ships/9-2/membfig5.gif>
Singer and Nicolson's model
Unwin and Henderson's modified fluid mosaic model
Mary Kraft, Peter Weber, Joshua Zimmerberg (2013)
Publicados nuevos resultados sobre la organización dentro de la membrana celular.
Utilizando equipos avanzados permitió al equipo mirar la membrana.
Los lípidos se asocian con el colesterol para crear dominios de 200nm para formar parches de tamaño micrométrico.
Reference
Figure 17
"Sphingolipids." Web. 22 April 2014.
<http://news.illinois.edu/WebsandThumbs/Kraft,Mary/cell_x.jpg>
"Benjamin Franklin." Web. 22 April 2014.
<http://www.nndb.com/people/578/000026500/franklin2color80.jpg>
Ahlberg, Liz . "News Bureau | University of Illinois." New look at cell membrane reveals surprising organization. N.p., 28 Jan. 2013. Web. 22 Apr. 2014.
<http://news.illinois.edu.com>.

Cooper GM. The Cell: A Molecular Approach. 2nd edition. Sunderland (MA): Sinauer Associates; 2000. Structure of the Plasma Membrane. Available from:
<http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9898/>

Eichman, P. From the Lipid Bilayer to the fluid mosaic: A brief history of the membrane models.Rio Grande, Ohio. 1993. web 21 April 2014
<http://www1.umn.edu.com>

Moran, Laurence. "Sandwalk." : Nobel Laureate: George Palade. N.p., 16 July 2008. Web. 22 Apr. 2014.
<http://sandwalk.blogspot.ca>.

"The Mad Science Blog: Scientific Exploits of Ben Franklin Part 1: The Oil Drop Experiments." The Mad Science Blog: Scientific Exploits of Ben Franklin Part 1: The Oil Drop Experiments. N.p., 21 July 2010. Web. 22 Apr. 2014.
<http://www.themadscienceblog.com>.











1774
1890
1891
1895
1917
1925

1930
1935
1957
1972
1984
2013
ANTECEDENTES
FUNCIONES
COMPARTIMENTALIZACIÓN
ACTIVIDADES BIOQUÍMICAS
PERMEABILIDAD
Provisiona a la célula con una barrera permeable selectiva.
Permite la presencia de actividades especializadas sin interferencia externa.
Proporciona a la célula un marco extenso para que sus componentes se ordenen e interaccionen efectivamente.
Rodea el contenido de toda la célula.
Regula el intercambio de sustancias en el transporte celular.
Esta capa permeable representa un medio de comunicación entre el liquido extra-celular e intra- celular.
TRANSPORTE
Transporte de sustancias de un medio de menor concentración hacia un medio de mayor concentración.
Permite que la célula acumule sustancias como azúcares y aminoácidos, necesarios para sus procesos metabólicos y construcción de macromoléculas.
Capacidad para transportar iones específicos
RESPUESTA A SEÑALES EXTERNAS
Función crucial que le permite a la célula responder a estímulos externos, inhibiéndolos o favoreciendo su acción. Este proceso es conocido como
TRANSDUCCIÓN DE SEÑAL
.
Las células cuentan con diversidad de receptores en sus membranas, por lo que son capaces de reconocer y responder a diferentes ligandos en su ambiente.
Las membranas tienen receptores que se combinan con moléculas específicas (ligandos).
TRANSDUCCIÓN DE ENERGÍA
Participa íntimamente en los procesos de transformación de energía. Ej: fotosíntesis.
Participan en la transferencia de energía química de los carbohidratos y grasas al ATP.
INTERACCIÓN CELULAR
Permite que las células se reconozcan y se envíen señales entre sí para intercambiar materiales e información.
FUNCIONES
CARACTERISTICAS
PERMEABILIDAD SELECTIVA
Permiten el paso de sólo ciertas partículas a través de ellas.

De esta forma, pueden entrar que necesite la misma y elimina las partículas que ha generado como desecho.
FLUIDEZ
ASIMÉTRICO
La concentración de lípidos en el medio interno y externo de la membrana es desigual.

Capa externa: esfingomielina y fosfatidilcolina es mayor.
Capa interna: predomina la fosfatidiletanolamina y fosfatidilserina.
La fluidez de la membrana depende de la temperatura de transición de la bicapa:
A mayor temperatura
la bicapa lipídica es como un cristal líquido en donde las moléculas de fosfolípidos y sus extremos hidrófobos pueden girar o desplazarse lateralmente en el plano de la bicapa.
A menor temperatura
la bicapa pasa de su estado normal a un gel cristalino "congelado" que restringe el movimiento de los fosfolípidos
.
La bicapa lipídica sirve como una columna estructural para la membrana y establece la barrera que impide los desplazamientos de los materiales aleatorios hidrosolubles hacia dentro y fuera de la célula.
MODELO ACEPTADO:
Mosaico fluido
Composición química de la membrana
Membrana Plasmática
Lípidos
Proteínas
Glúcidos
39%
59%
2%
Fosfolípidos
Colesterol
Integrales
Periféricas
Glucoproteínas
Glucolípidos
Glicerofosfolípidos
Esfingolípidos
Esteroles
Tienen una molécula de glicerol con la que se esterifica un ácido fosfórico y dos ácidos grasos de cadena larga; los principales fosfoglicéridos de membrana son la fosfatidiletanolamina o cefalina, la fosfatidilcolina o lecitina, elfosfatidilinositol y la fosfatidilserina.
Constituidos por ceramida (esfingosina +ácido graso); solo la familia de la esfingomielina posee fósforo; el resto poseen glúcidos y se denominan por ello glucoesfingolípidos . Los cerebrósidos poseen principalmente glucosa, galactosa y sus derivados (comoN-acetilglucosamina y N-acetilgalactosamina). Los gangliósidos contienen una o más unidades de ácido N-acetilneuramínico (ácido siálico).
Representan un 23% de los lípidos de membrana.
Sus moléculas son pequeñas y más anfipáticas en comparación con otros lípidos.
Es un factor importante en la fluidez y permeabilidad de la membrana ya que ocupa los vacíos dejados por otras moléculas.
Su función en la membrana plasmática es evitar que se adhieran las colas de ácido graso de la bicapa, mejorando la fluidez de la membrana.
A: Fosfatidilcolina; B: Fosfatidiletanolamina; C: Fosfatidilserina; D: Representación esquemática de un fosfoglicérido con la cabeza hidrófila (1) y las colas hidrófobas (2)
Función:
Barrera semipermeable
PROTEÍNAS INTEGRALES
GLUCOPROTEÍNAS
GLUCOLIÍDOS
Transporte Iónico
Tipos de Transporte Iónico y Molecular
1.- Transporte Pasivo/
Difusión
2.- Transporte Activo
Difusión Simple
Difusión Facilitada
Difusión
Función de Nutrición que realiza la célula, es el movimiento de sustancias por una membrana que va hacia un gradiente de concentración y no requiere gasto de energía (ATP).
Gradiente
De > [] a < []
+
a
-
Difusión Simple
-H20
-Gases disueltos
-Moléculas Liposolubles
Difusión Facilitada
Moleculas Apolares
Pequeñas
Diferencias entre Transporte Pasivo y Activo
Difusión
Faciltada
De 2 Tipos
-Por proteínas carrier
-Por formación de canales
Por proteínas
Carrier
Difusión Facilitada por canales
Bomba Na/k
Transporte activo Secundario
A favor
A favor
En contra
En contra
POTENCIAL DE MEMBRANA
En estado de reposos los canales de potasio estan abiertos contribuyendo junto con la bomba al potencial de reposo.
HACIENDO POSIBLE
IMPULSOS NERVIOSOS
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
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