16- Biología. Membranas biológicas
Summary
TLDREl video analiza las membranas biológicas y su papel crucial en la homeostasis celular. Se describe cómo las membranas, formadas por bicapas lipídicas, permiten a las células mantener un medio interno estable y regular el paso de sustancias. Se mencionan los tipos de transporte a través de las membranas, como la difusión pasiva, la difusión facilitada y el transporte activo, que requieren o no energía según el tipo de molécula. También se destacan las proteínas, lípidos y carbohidratos en las membranas y su importancia en la comunicación celular y el equilibrio homeostático.
Takeaways
- 🔬 La célula y el medio están interrelacionados por membranas biológicas que permiten la homeostasis, creando un ambiente interno estable y adaptado a las necesidades celulares.
- 🧪 Las membranas biológicas no solo rodean a la célula, sino que también están presentes dentro de ella, como en el núcleo, la mitocondria, el cloroplasto y el sistema de endomembranas (Golgi, retículo endoplásmico, lisosomas, etc.).
- 🧫 Las membranas biológicas están formadas por bicapas lipídicas, compuestas principalmente de fosfolípidos con cabezas polares (hidrofílicas) y colas no polares (hidrofóbicas).
- 🌊 La estructura hidrofílica-hidrofóbica de las bicapas lipídicas permite que algunas sustancias (como gases) atraviesen libremente la membrana, mientras que otras (como iones) requieren transporte especializado.
- 🚦 Las membranas son selectivamente permeables, permitiendo el paso de ciertas moléculas y restringiendo otras. Esto se denomina permeabilidad selectiva.
- ⚖️ Las membranas son asimétricas, lo que significa que su composición y estructura varían en cada lado, afectando cómo interactúan con el entorno interno y externo.
- 🧬 Las principales biomoléculas de las membranas son fosfolípidos, colesterol (en células animales), proteínas y carbohidratos (como oligosacáridos) que cumplen funciones receptoras.
- 💪 Existen diferentes tipos de transporte a través de las membranas: difusión simple para moléculas pequeñas e hidrofóbicas, y difusión facilitada (canales iónicos o carriers) para moléculas polares o grandes.
- ⚡ El transporte activo requiere energía (ATP) para mover sustancias en contra del gradiente de concentración, como en el caso de bombas de protones.
- 🛢️ El transporte de grandes moléculas como proteínas se realiza mediante vesículas y procesos como exocitosis (liberación de sustancias fuera de la célula) o endocitosis (ingreso de sustancias a la célula).
Q & A
¿Qué función principal tiene la membrana biológica?
-La membrana biológica tiene como función principal mantener la homeostasis, separando el medio interno de la célula del medio externo y permitiendo un entorno constante y adaptable a las necesidades celulares.
¿Qué tipos de membranas biológicas existen dentro de la célula?
-Dentro de la célula hay varias membranas biológicas, como la membrana nuclear, la de la mitocondria, los cloroplastos, los peroxisomas y las membranas del sistema endomembranoso (aparato de Golgi, retículo endoplásmico, etc.).
¿Cómo están estructuradas las membranas biológicas?
-Las membranas biológicas están formadas por una bicapa lipídica, compuesta por fosfolípidos con cabezas polares (hidrofílicas) y colas no polares (hidrofóbicas), lo que les da la capacidad de ser selectivamente permeables.
¿Qué tipo de sustancias pueden atravesar la membrana biológica libremente?
-Sustancias como los gases y moléculas muy pequeñas y polares o hidrofóbicas, como el agua, pueden atravesar la membrana biológica por difusión simple o pasiva.
¿Qué es la permeabilidad selectiva de una membrana biológica?
-La permeabilidad selectiva significa que la membrana biológica permite el paso de algunas sustancias, como los gases, mientras que otras, como los iones de sodio, no pueden atravesarla sin asistencia.
¿Qué papel juega el colesterol en las membranas animales?
-El colesterol estabiliza las membranas biológicas de las células animales, evitando que sean demasiado fluidas, lo que es esencial para mantener su integridad.
¿Qué tipos de proteínas están presentes en las membranas biológicas?
-Las membranas biológicas contienen proteínas integrales, que atraviesan la membrana, y proteínas periféricas, que están asociadas con la superficie externa de la membrana.
¿Qué función tienen los oligosacáridos en la membrana biológica?
-Los oligosacáridos, que forman parte de los glicolípidos y glicoproteínas, tienen una función receptora, permitiendo a la célula recibir información del medio externo.
¿Qué es un gradiente y cómo influye en el transporte a través de la membrana?
-Un gradiente es una diferencia de concentración a través de la membrana, y las sustancias suelen moverse desde áreas de mayor concentración a áreas de menor concentración, lo que es fundamental para los procesos de difusión pasiva y facilitada.
¿Cuál es la diferencia entre el transporte pasivo y el activo a través de la membrana?
-El transporte pasivo no requiere energía y mueve sustancias a favor de su gradiente de concentración, como en la difusión simple o facilitada. El transporte activo, en cambio, requiere energía (ATP) para mover sustancias en contra de su gradiente de concentración, como sucede con las bombas de iones.
Outlines
🧬 La célula y su medio: Membranas biológicas y su importancia
Este párrafo analiza la importancia de las membranas biológicas, comenzando con el concepto de homeostasis. Se explica cómo las membranas permiten a la célula mantener un ambiente interno constante, separándose del entorno externo. Además, se destacan las membranas dentro de la célula, como las del núcleo, la mitocondria y otras. Se introduce la estructura básica de las membranas, formadas por bicapas lipídicas, compuestas de fosfolípidos con una cabeza polar (hidrofílica) y colas no polares (hidrofóbicas), lo que permite la permeabilidad selectiva de sustancias, como gases o iones. También se mencionan las proteínas integrales y periféricas, el colesterol y los hidratos de carbono como componentes esenciales de la membrana, con funciones en la recepción de señales y la estabilización de su estructura fluida y asimétrica.
🧪 Transporte a través de la membrana: Gradientes y difusión
En este párrafo, se profundiza en los tipos de transporte a través de las membranas celulares, destacando la difusión pasiva y facilitada. El concepto de gradiente se introduce como una diferencia de concentración a través de la membrana. Se explica cómo las moléculas pequeñas, polares o hidrofóbicas, como el agua y los gases, atraviesan la membrana por difusión simple. Para otras sustancias más grandes, como la glucosa o los aminoácidos, se requiere la participación de proteínas de membrana, como canales iónicos o transportadores, en un proceso de transporte pasivo sin gasto de energía. El párrafo también aborda el transporte activo, que requiere ATP para mover moléculas en contra de un gradiente, y el transporte en masa a través de vesículas, como en el caso de proteínas grandes que no pueden atravesar la membrana directamente.
Mindmap
Keywords
💡Célula
💡Membranas biológicas
💡Homeostasis
💡Bicapa lipídica
💡Fosfolípidos
💡Permeabilidad selectiva
💡Difusión pasiva
💡Transporte activo
💡Proteínas de membrana
💡Gradiente de concentración
Highlights
Las membranas biológicas permiten la homeostasis, separando el medio externo del interno y asegurando un ambiente estable y adaptable para la célula.
Las células no solo tienen membranas biológicas alrededor, sino también dentro de ellas, como en el núcleo, mitocondrias y cloroplastos.
Las membranas están compuestas por una bicapa lipídica, formada por fosfolípidos con cabezas polares hidrofílicas y colas no polares hidrofóbicas.
Algunas sustancias, como los gases, pueden atravesar libremente la membrana, mientras que otras, como el sodio, no pueden hacerlo, lo que lleva al concepto de permeabilidad selectiva.
Las membranas biológicas son asimétricas, lo que significa que las características estructurales y químicas varían de un lado a otro.
El colesterol, presente en las membranas animales, estabiliza las membranas al evitar que sean demasiado fluidas.
Las proteínas de las membranas pueden ser integrales, atravesando la membrana completamente, o periféricas, ubicadas solo en un lado.
Los oligosacáridos presentes en las membranas actúan como receptores de señales del medio externo.
La difusión pasiva ocurre cuando moléculas pequeñas o hidrofóbicas, como el agua o gases, atraviesan la membrana sin necesidad de energía.
La difusión facilitada ocurre cuando moléculas más grandes, como glucosa o aminoácidos, atraviesan la membrana con la ayuda de proteínas, pero sin gasto de energía.
El transporte activo requiere energía en forma de ATP para mover sustancias en contra de su gradiente de concentración, como en el caso de los protones.
El transporte en masa involucra la fusión de vesículas con la membrana plasmática para liberar sustancias grandes, como proteínas.
El proceso inverso al transporte en masa es la endocitosis, donde la célula captura sustancias del medio extracelular formando una vesícula.
La fluidez de las membranas es clave para su funcionamiento y es posible gracias al movimiento de los fosfolípidos.
La homeostasis celular se logra mediante mecanismos de transporte que controlan qué sustancias pueden atravesar la membrana y cuáles no.
Transcripts
y vamos a trabajar la célula y el medio
vamos a analizar partes de la célula y
también del medio que las rodea y como
cintas relacionan este tipo de
estructuras cuando nosotros hablamos de
membranas biológicas tenemos que pensar
en en primer lugar en lo que es la
homeostasis si habíamos dicho ya en la
primera tutoría que o sea una de las
cosas que nos permite justamente una
membrana biológica es separarnos del
medio y generar un medio interno
constante y adaptable a lo que nosotros
necesitamos o sea lo que cada célula en
realidad requiere para ex digamos para
sobrevivir entonces pero no solamente
tenemos membranas biológicas
rodeando cada célula sino también dentro
de la célula también podemos encontrar
distintas membranas por ejemplo la
membrana del núcleo la membrana de la
mitocondria se sacudan de la membrana
interna externa incluso acá no nos
figura
de cloroplasto la de los proxies o más y
todas las del sistema de endo membranas
es decir golf y artículos artículo liso
jugoso etc por otro lado nos tenemos que
imaginar siempre las membranas
biológicas como vesículas o sea no son
en realidad y capas o sea estructuras
aisladas sino que aunque estén
digamos incluso el gol sintético los
jugosos serían como vesículas aplanadas
y entonces qué es lo que habíamos dicho
ya en las primeras tutorías que las
membranas están conformadas por bicapa
lipídicas bicapa porque son dos capas
dos emmy capas formadas por
fosfolípidos sy fosfolípido fosfolípido
y estos fosfolípidos van a tener en su
estructura una cabeza que es polar
y volar porque tiene pueblos porque
tiene cargas y ya que es polar se va a
estar digamos se va poder disolver en el
agua y por eso decimos que es hidro
física en cambio las colas si van a ser
no polares y por lo tanto van a ser
hidrofóbicas por lo tanto toda esta capa
va a tener una estructura que es
hidrofílico
hidrofóbica hidrofílica y eso nos va a
dar la capacidad de algún modo de que
algunas sustancias pueden atravesar la
membrana libremente como los gases y
otras como el sodio que su unión no la
va a poder atravesar sí y por eso vamos
a hablar de permeabilidad es selectivas
entonces que digamos por ejemplo entre
las funciones de las membranas
biológicas entonces es la que dijimos
antes ser selectivamente permeables pero
por otro lado al tratarse de
fosfolípidos de lípidos mueven un
movimiento y eso les permite una cierta
fluidez y además flor es bastante
importante por otro lado vamos a ver que
las membranas también son asimétricas
o sea no es lo mismo lo que pasa de un
lado de esta bicapa lipídica algo que
pasa del otro lado estructural y
químicamente
cuáles son las biomoléculas que la
conforman en primer lugar los
fosfolípidos y fosfolípidos de membranas
por otro lado en el caso de membranas
animales colesterol a consell colesterol
también es un lípido es un lípido
llamado esteroide sí y cuando haga ya
ustedes escuchan siempre que el
colesterol es el malo de la película en
este caso no es el malo sin el
colesterol estas membranas serían
demasiado fluidas o sea que nos permite
estabilizar las membranas biológicas por
otro lado tenemos proteínas
si tenemos proteínas que pueden ser
proteínas integrales como estas que
atraviesan la membrana de lado a lado o
proteínas periféricas que están del lado
externo de esa membrana
lípidos proteínas y finalmente hidratos
de carbono si en este caso
oligosacáridos cuya función en general
es receptora recibir información del
medio sí y entonces podemos también
tener el como en este caso
clico lípidos o
glicoproteínas si no sea esta serie las
diferentes estructuras
membranosas ahora vamos a ver en la
siguiente imagen cómo se transportan
porque esto con una de las cosas que más
nos interesa justamente para lograr esta
homeostasis como ósea es quien pasa
libremente la membrana quien no pasa y
cómo hacemos para que aquellas
estructuras que no pasan en algunas
situaciones pasen igual para eso en
primer lugar vamos a trabajar el
concepto de gradiente de gradiente es un
cambio gradual
de un lado a otro de la membrana en este
caso vamos a ver que de un lado
haber mayor concentración y que del otro
lado va a haber una menor concentración
y entonces vamos a definir en base a
esto los distintos tipos de transportes
a través de la membrana lo que vemos ahí
de violeta de color violeta
al tipo de transporte que llamamos
difusión masiva o simple se refiere a
una situación de moléculas que de algún
modo pueden atravesar la membrana y la
atraviesan porque suelen ser
hidrofóbicas o hidrofílicas muy pequeñas
por ejemplo el agua si entonces esas
sustancias que atraviesan una membrana
por difusión simple o pasiva simplemente
son entonces moléculas polares muy
pequeñas o hidrofóbicas por ejemplo
gases por ejemplo lípidos etcétera pero
siempre se van a mover a favor
diente de concentración por otro lado
tenemos otro tipo de transporte que se
transporte o difusión facilitada
facilitada porque porque está facilitada
por proteínas o sea participa en
proteínas de membrana para ese tipo de
transporte podemos nombrar los canales
los canales iónicos entonces permiten
pasar muy pequeños guiones o sea estas
pequeñas partículas cargadas a favor de
gradiente o sea sin gasto de energía y
también podemos nombrar los cargas que
en este caso van a ser transportadas en
general estructuras un poco más grandes
por ejemplo glucosa aminoácidos
nucleótidos entre otros y ósea
y estructuras que ve pronto no pueden
pasar a través de los canales porque
esa estructura interna es muy pequeña sé
que esto es facilitado pero sin gasto de
energía vamos a hablar en ambos casos de
un transporte pasivo porque no
necesitamos una gira ahora hay que pasar
en este caso en este caso esta es truco
o sea acá en el protón el h más que su
protón se va a desplazar en contra de
gradiente de concentración en contra de
gradiente de carga sí entonces para eso
va a necesitar energía en forma de atp
entonces vamos a decir que es un
transporte activo porque necesita
energía por medio de una bomba
esto es en el caso de sustancias que
pueden atravesar
sin ningún problema la membrana sea por
medio de proteínas o solos pero qué pasa
en el caso de una proteína sí qué pasa
si yo quiero transportar una proteína
queda dibujada en verde de un lado al
otro lado de edad membrana en este caso
la proteína es muy grande y se podría
decir no cabe seguir pasando a través de
la membrana entonces va a ser
transportada por transporte activo
activa en este caso de gerencia habla de
activo cuando es post bombas pero con
gasto de energía y vamos a hablar de un
transporte en masa si en este caso esta
vesícula que viene del interior celular
se va a fusionar con la membrana
plasmática y así finalmente la proteína
va a ser liberada del otro lado la
inversa también puede existir o sea
supongamos que haya una proteína o
alguna estructura en el medio
extracelular puede de algún modo en 2
citarse y formarse entonces una vesícula
en dos y tica si entonces estos serían
los distintos tipos de transporte a
través de las membranas bien con esto
entonces terminamos el tema de membranas
y no se esperó en el bloque que viene
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