5. membrana celular 1
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MEMBRANA CELULAR
• Las membranas están generalmente rodeadas por un medio acuoso, por lo que las moléculas de fosfolípidos se disponen formando una bicapa de 7-9 nm de grosor, no visible al microscopio óptico.
• Para su estabilidad resultan desfavorable la cohesión de los ácidos grasos saturados
• Composición:
• Las dos caras de la membrana difieren en composición química. – Las dos capas generalmente tienen concentraciones
diferentes de distintos tipos de lípidos y proteínas. – En muchas clases de células, la capa externa es
particularmente rica en moléculas de glucolípidos.
• Todas las membranas tienen la misma estructura básica. Se diferencian en el tipo de lípidos y número y tipo de proteínas y carbohidratos, lo cual depende de la función de la organela o de la célula.
FOSFOLPIDOS Y COLESTEROL
• Las membranas están generalmente rodeadas por un medio acuoso, lo que hace que las moléculas de fosfolípidos se dispongan formando una bicapa.
• De acuerdo con el modelo del mosaico fluido, las membranas celulares, estructuras fluidas y dinámicas, se forman a partir de estas bicapas de fosfolípidos, en las cuales están embutidas moléculas de proteínas y de colesterol.
• Los fosfolípidos presentan una distribución asimétrica en la membrana, siendo unos tipos más abundantes o diferentes en el exterior y otros en el interior.
• Los fosfolípidos tienen dos tipos de desplazamientos:– Difusión lateral– Cambio de capa
DIFUSION LATERAL:
• Ocurre dentro de la misma capa molecular.
• Cada fosfolípido puede intercambiarse con la vecina en el orden de unas diez veces por segundo.
• La difusión lateral es la responsable de la fluidez de la bicapa.
• La difusión lateral está condicionada por tres factores:– Número de dobles enlaces
en el ácido graso de la cola, tal que a mayor insaturación mayor fluidez. La viscosidad está condicionada por la presencia de pocos dobles enlaces.
– Presencia de colesterol, que permite la fluidez (anticongelante) y da estabilidad a la membrana.
– Una temperatura que oscile dentro de unos márgenes térmicos determinados. A menor temperatura menor fluidez.
CAMBIO DE CAPA:
• De la superficie inferior a la superior o viceversa, lo que se conoce como flip-flop.
• Este tipo de movimiento es restringido y poco frecuente.
• Una capa molécula lipídica concreta no cambiará de capa más de una vez por semana.
GLÚCIDOS DE MEMBRANA
• Oligosacáridos y polisacáridos (GLUCOCÁLIX).• Se unen a otras moléculas:
– Glúcidos + Proteínas = Glucoproteínas – Glúcidos + Lípidos = Glucolípidos.
• En el exterior del glucocálix se encuentra la matriz extracelular formada por colágeno, elastina y otras proteínas.– Un tipo especial rico en colágeno, es la lámina basal a la
que se unen las células epiteliales.
FUNCIONES:
• Adhesión: de células entre sí.• Inhibición por contacto: formación de tejidos en
embriones.– En las células cancerígenas está alterada esta función.
• Antígena: fija anticuerpos que determinan el comportamiento inmunológico de la célula.
• Histocompatibilidad: rechazo de implantes.• Receptora: de moléculas (hormonas), agentes
patógenos (virus, bacterias) o sus toxinas.• Reguladora: del crecimiento y la
reproducción celular.
PROTEINAS DE MEMBRANA
• FUNCIONES:– Túnel: permite paso de moléculas hidrófilas– Bombas: transporte de iones en ambos sentidos.– Enzimas: catalizar procesos metabólicos– Receptoras: capta mensajes químicos
• TIPOS:– Proteínas integrales– Proteínas periféricas
PROTEÍNAS INTEGRALES:
• Presentan una parte de su molécula incluida en la bicapa lipídica.
• Son anfipáticas.• Pueden penetrar parcialmente en el seno de la bicapa o
atravesarla totalmente y sobresalir a ambos lados de la membrana (proteínas transmembranales)
• La zona inmersa en la bicapa es rica en aminoácidos hidrófobos que interactúan con las colas de los fosfolípidos.
• La mayoría de las proteínas integrales presentan una de dos configuraciones básicas: – una hélice alfa – una estructura globular terciaria.
Hélice alfa Globular terciaria
HÉLICE ALFA:
• La hélice alfa está embutida en el interior hidrofóbico de la membrana, con porciones hidrofílicas menos regulares que se extienden a uno u otro lado y están, a menudo, extensamente plegadas en una intrincada estructura terciaria.
GLOBULARES:
• La otra configuración se encuentra en moléculas globulares grandes que poseen estructuras cuaternarias o terciarias complejas, resultantes de "pasajes" repetidos a través de la membrana.
• Las porciones de estas proteínas embutidas en el interior hidrofóbico de la bicapa son segmentos de hélice alfa apretadamente enrollados.
• Aunque las superficies embutidas en contacto con la bicapa lipídica siempre son hidrofóbicas, las porciones interiores de algunas proteínas globulares son aparentemente hidrofílicas; esto permite la existencia de "poros" a través de los cuales ciertas sustancias polares pueden cruzar la membrana.
PROTEÍNAS PERIFÉRICAS:
• Se encuentran en el lado citoplasmático de la membrana.
• Están ligadas a parte de las proteínas integrales que sobresalen de la bicapa, o a proteínas transmembranales.
• Se sitúan hacia el exterior de la bicapa debido a que su extremo molecular rico en aminoácidos hidrófilos, interacciona con la parte polar (cabeza) de los fosfolípidos.
• Predominan las proteínas globulares.