Unidad 2

MEMBRANAS CELULARES

Membranas celulares

Membrana: Lmina delgada y flexible

Membranas celulares

Generalidades:

Rodea a la clula.

Delimita el territorio de la clula y controla el contenido qumico de la clula.

Representa el lmite entre el medio extracelular y el intracelular.

A travs de ella se transmiten mensajes que permiten a las clulas realizar numerosas funciones.

Membranas celulares

No se observa detalladamente al microscopio fotnico.

Se observa al microscopio electrnico.

Membranas celulares

Por un lado est en contacto con el citoplasma (medio interno) y, por el otro, con el medio extracelular.

Es una estructura continua que rodea a la clula.

Contiene receptores especficos que permiten a la clula interaccionar con mensajeros qumicos y emitir una

respuesta.

Membranas celulares

Membranas celulares

Membranas celulares

Los modelos de membranas celulares se desarrollaronprevio a la invencin del microscopio electrnico en 1950.

En 1895, Charles Overton plante la hiptesis de la presencia de en las membranas, ya que observ que a las clulas penetraban ms rpido sustancias de naturaleza lipdica.

20 aos despus, mediante anlisis qumicos,se descubri la naturaleza de la membrana deen los eritrocitos: lpidos y protenas.

Membranas celulares

En 1917, Irving Langmuir, descubri que los

fosfolpidos disueltos en benceno, formaban una

capa sobre el agua al momento de evaporarse el

benceno.

Las cabezas hidroflicas quedaban en

contacto con el agua.

Membranas celulares

En 1925, Gorter y Grendel, fueron los primeros en

proponer la bicapa de fosfolpidos de la membrana

celular, estando en la parte central la regin

hidrofbica y al exterior

la porcin hidroflica de

los lpidos.

Membranas celulares

En 1935, H. Davson y J. Danielli, propusieron el modelo

del sandwich, en que a la bicapa

de fosfolpidos lo recubren por

ambas caras hidroflicas, capas

de proteinas globulares.

Membranas celulares

Esta teora tuvo vigencia

hasta principio de los 60

En 1972, Singer y Nicholson

propusieron que las protenas de membrana se

encuentran dispersas e insertadas

individualmente entre

una bicapa de

fosfolpidos.

Bicapa de

fosfolpidos

Regin Hidroflica de

una protena

Regin Hidrofbica de una protena

Membranas celulares

Membranas celulares

Cabezas

hidroflica

Colas

hidrofbicas

AGUA

AGUA

Membranas celulares

Composicin qumica de la membrana

Lpidos 40%

Protenas 50%

Glcidos 10%

Membranas celulares

Lpidos

En la membrana de la clula eucarionte encontramos tres tipos de lpidos:

Fosofolpidos,

Glucolpidos y

Colesterol.

Membranas celulares

Fosfolpidos

Membranas celulares

Membranas celulares

P-colina = rojo glucolpidos = azul

P-serina = verde

P-etanolamina = amarillo

Esfingomielina = cafe

Asimetra de la membrana Membranas celulares

El colesterol participa en la rigidez de la membrana

Colesterol

Membranas celulares

Todos los fosfolpidos tienen carcter anfiptico

Tienen un doble comportamiento.

parte de la molcula es hidrodroflica y

parte de la molcula es hidrofbica.

cuando se encuentran en un medio acuoso se orientan formando una bicapa lipdica.

Membranas celulares

La membrana plasmtica no es una estructura esttica,

sus componentes tienen posibilidades de movimiento,

Lo que le proporciona una cierta fluidez.

Membranas celulares

de rotacin: la molcula gira en torno a su eje. Es muy frecuente y el responsable en parte de los otros movimientos.

de difusin lateral: las molculas se desplazan de manera lateral dentro de la misma capa. Es el movimiento ms frecuente.

Membranas celulares

Movimiento de fosfolpidos de membrana

flip-flop: es el movimiento de la molcula lipdica de una monocapa a la otra gracias a unas enzimas llamadas flipasas. Es el movimiento menos frecuente, por ser energticamente ms desfavorable.

de flexin: son los movimientos producidos por las colas hidrfobas de los fosfolpidos.

Membranas celulares

Movimiento laterales

(~107 veces por segundo) Flip-flop(~ una vez por mes)

Movimiento de fosfolpidos

Membranas celulares

Movimiento de rotacin De flexin

Membranas celulares

Comparacin de movimiento de las colas

de los fosfolipidos de membrana:

cidos grasos insaturados VS. cidos grasos saturados

La fluidez es una de las caractersticas ms importantes de las membranas

Depende de factores como:

la temperatura, la fluidez aumenta al aumentar la temperatura.

la naturaleza de los lpidos, la presencia de lpidos insaturados y de cadena corta favorecen el aumento de fluidez;

la presencia de colesterol endurece las membranas, reduciendo su fluidez y permeabilidad.

Membranas celulares

Membranas celularesColesterol

Protenas

Son componentes de la membrana que desempean funciones especficas.

Al igual que en el caso de los lpidos , las protenaspueden girar alrededor de su eje y muchas de ellas pueden desplazarse lateralmente (difusin lateral) por la membrana.

Membranas celulares

Membranas celulares

Movimiento de protenas de membrana

Las protenas unidas al

citoesqueleto o a la matrz

extracelular no se mueven

Membranas celularesProtenas de membrana

Clasificacin de las protenas de la membrana

Protenas integrales:

Estn unidas a los lpidos ntimamente, suelen atravesar

la bicapa lpidica una o varias veces, por esta razn se les

denomina: protenas transmembranales.

Membranas celulares

Membranas celulares

Protenas perifricas

Se localizan a un lado u otro de la bicapa lipdica y estn

unidas dbilmente a las cabezas polares de los lpidos

de la membrana o a otras protenas integrales por

enlaces de hidrgeno.

Membranas celulares

Membranas celulares

Protenas de membrana

1. Una sola hlice a.

2. Multiples hlices a

3. En forma de b plegamientos.

4. Otras forman una alfa hlice en una cara de

la membrana de fosfolpidos.

Para separarlas de la membrana se requiere de detergentes.

Membranas celulares

Membranas celulares

Membranas celulares

Funciones de las protenas de membrana

traduccion

Membranas celulares

Funciones de las protenas de membrana

Glcidos

Se sitan en la superficie externa de las clulas eucariotas por lo que contribuyen a la asimetra de la membrana

Estos glcidos son oligosacridos

unidos a los lpidos ------ glucolpidos

Unidos a las protenas --- glucoproteinas

Membranas celulares

Glucoclix

Esta cubierta de glcidos representan la credencial de elector de las clulas.

Funciones:

Protege la superficie de las clulas de posibles lesiones.

Confiere viscosidad a las superficies celulares, permitiendo el deslizamiento de clulas en movimiento,

como, por ejemplo, las sanguneas.

Membranas celulares

Presenta propiedades inmunitarias,

por ejemplo los glcidos del glucoclix de

los glbulos rojos representan los

antgenos propios de los grupos

sanguneos del sistema sanguneo ABO.

Membranas celularesGlucoclix

Interviene en los fenmenos de reconocimientocelular,particularmente importantes durante el desarrollo embrionario.

En los procesos de reconocimiento entre vulo y espermatozoide.

Membranas celularesGlucoclix

Membranas celulares