Membrana Celular

Transporte a través de la membrana. Secreción de proteínas

Estructura de la membrana citoplasmática. La estructura general de la membrana
citoplasmática es similar en procariontes y eucariontes. Existen excepciones a este diseño
en las arqueas

Estructura general de los lípidos de
membrana.
a.

b.

B. Unión éter (arqueas)

c.

Estructura de las membranas arqueanas

Unión éster(bacterias y
eucariotas). Cadenas laterales
formadas por ácidos grasos.
Isopreno. Unidad parental de las
cadenas laterales de lípidos de
arqueas.

Funciones de la membrana citoplasmática

- Barrera osmótica
-Transporte de solutos específico
- Estructura de anclaje de proteínas y
enzimas involucradas en bioenergética
(transportadores de electrones, ATPasas)
- Recepción de estímulosmediante
proteínas sensoras.
- Movilidad celular (quimiotaxis)

Permeabilidad de la membrana citoplasmática (MC) a diversos solutos

La MC es permeable a: gases (O2, CO2, NH3), mol. pequeñas (agua, etanol), mol.
liposolubles (glicerol, ac. grasos), ácidos y bases débiles en forma no cargada. El transporte
de agua es acelerado por aquaporinas.
La mayoría de los solutos no pasanpasivamente a través de la MC y deben ser
transportadas por proteínas específicas
La membrana externa (bacterias G-) es permeable a: mol. pequeñas, impermeable a mol.
hidrofílicas (aa, azúcares, iones). Transporte mediado por Porinas.

Transporte mediado por proteínas
Transportadores o permeasas: son proteínas integrales de la MC que catalizan la
transferencia de solutos.
Aumentan la velocidad detransporte.
Permiten acumular solutos (nutrientes) en el citoplasma en contra del gradiente de
concentración.
P, cte

Difusión, V = P. A. ∆C

A, área
∆C, dif. conc. soluto

Transporte
por
permeasas

V = Vmax. (S)/ (Km + (S))

Saturable
Específico
Cinética de transporte mediado por
permeasas vs difusión simple

Sensible a inhibición
Sujeto a regulación

Sistemas detransporte en procariotas
Según el mecanismo involucrado se clasifican en:
1. Difusión
2. Transporte activo
3. “Group translocation” o Sistema de las fosfotransferasas (PTS)
1. No requiere energía
2-3. Requieren energía

Difusión
Difusión simple, no requiere transportador . Ej. agua, O2
Difusión facilitada, requiere transportador. Ej. glicerol

Transporte activo
Según fuente de energía seclasifican en:

Primario. Conducido por el metabolismo generador de energía:
- Exporte de H+ generado por T de e durante respiración, fotosíntesis
- Exporte de H+ generado por hidrólisis de ATP
- Exporte de H+ (bacteriorodopsina), importe de Cl- (halorodopsina) mediado por luz en
haloarqueas
- Importe de azúcares por el sistema PTS
- Exporte de Na+ acoplado a reacciones de decarboxilación deaa
Son mecanismos conservadores de energía (menos PTS)

Secundario. La energía es aportada por un gradiente electroquímico generado por
transporte primario (fuerza H+ motiva, PMF, o sodio motiva, SMF)
Simport. El soluto es transportado en la misma dirección que el H+/Na+.
Antiport. El soluto es transportado en dirección opuesta al H+/Na+.
Uniport. Transporte de ión a través del gradienteelectroquímico sin involucrar cotransporte de H+ o Na+.

Transporte secundario

Simporte

Antiporte

Uniporte

La toma de solutos mediante mecanismos de simporte es frecuente en las bacterias.
Generalmente va acoplado al eflujo de iones H+ o Na+.
De este modo se transportan aa, monosacáridos y disacáridos.
Ej. simporte lactosa/H+ (lactosa permeasa, LacY) de E. coli.

Acoplamientoquimiosmótico del transporte secundario en bacterias. RC, cadena
respiratoria; LC, lactosa permeasa (LacY); S, sustrato.

Antiport precursor/ producto
Algunas bacterias anaeróbicas fermentativas, como las bacterias lácticas, utilizan la energía potencial
de una alta conc. de productos de fermentación dentro de la célula para importar el precursor.

Antiport malato/lactato

Antiport...