Biología de la membrana celular

Departamento de bioquimica,escuela universitaria de ciencias de la salud, universidad publica navarra, pamlona.

Membrana plasmática

Controla la entrada de nutrientes y la salida de productos residuales.

Genera diferencia en la concentración de iones en el interior y exterior de la célula.

Sensor de señales externas.

Define la extensión de la célula y diferencia su contenido del medio

exterior.

Algunas funciones


Todas la membranas biológicas ,incluso las membranas plasmáticas poseen características estructurales en común:

• Tienen agrupaciones lipídicas y proteicas, unidas por interacciones no covalentes.

• Las moléculas lipídicas están dispuestas en un doble capa continua

« bicapa lipídica».


• Esta bicapa lipídica constituye la estructura básica de la membrana ; actúa de barrera impermeable al flujo de la mayoría de moléculas hidrosolubles.


Moléculas proteicas «disueltas en la capa lipídica», algunas de sus

funciones son:

Transporte de moléculas al interior o exterior de la célula.

Otras son enzimas que catalizan reacciones asociadas a la membrana.

Receptores y traductores de señales.


Las membranas celulares son estructuras fluidas dinámicas.

Además estas son estructuras asimétricas.


Constituyentes lipídicos de la membrana

• Constituyen 50% de la masa de las membranas plasmáticas de las células animales.

• Insolubles en agua y solubles en solventes orgánicos.

Existen 3 tipos de principales de lípidos en las membranas celulares:

• Fosfolípidos• El colesterol• Glucolípidos



Existen gran variedad de fosfolípidos y glucolipidos

La diferencia radica en los tipos de cabezas o grupos polares.

Además también difieren estos grupos en subgrupos que se caracterizan por la longitud o el grado de instauración de los ácidos grasos.

• Fofatidilcolina• Esfingomielina• Fosfatidilcerina• fosfatidiletanolamina


Como los fosfolípidos son compuestos anfipáticos tienden a tener diversidad estructural en medio acuoso :

Micelas

Laminas «bicapas»


colesterol

Constituye un 25% o 30% de peso de las membranas plasmáticas.

Función : ayuda ala permeabilidad de la membrana y ayuda ala fluidez de la misma.

No forma bicapas por si solo pero si se integra a otras ya formadas por lípidos anfipaticos.


Bicapa lipídica

Estructura laminar con una seria de características especificas

Estructuras no covalentes que se autoensanblan espontáneamente y pueden crecer sin limitación.

Tienden a cerrarse sobre

si mismas.

Son estructuras

estables pero al mismo tiempo fluidas.

Funciona como eficaces barreras de permeabilidad para solutos polares.


Las proteínas de la membrana

La mayor parte de las funciones especificas de la membranas están desempeñadas por proteínas.

Aproximadamente equivalen al 50% de la masa de la membrana celular.


Proteínas periféricas:

Características:

• Se enlazan a la membrana mediante interacciones polares. (enlaces electroestáticos o de hidrogeno).

• Estas interacciones pueden romperse mediante la adicción de sales o por cambio de PH.

• La mayoría de (P.P) de la membranas están unidas a la superficie de las proteínas integrales.


Proteínas integrales:

Características

Tiene uno o mas segmentos que interactúan directamente con el núcleo hidrofóbico de la bicapa lipídica.

La mayor pare de ellas atraviesan la bicapa y se denominan proteínas transmembranarias.

Solo pueden extraerse de la membrana atreves de detergentes.


Atraviesan la bicapa 1 vez

(están unidas a la membranas, forma dominios hidrofilicos ). Eje: (glicoforina, algunas enzimas, antígenos, inmunoglobulinas)

Atraviesan la bicapa varias veces

(trabajan dentro de la membrana, poseen dominios hidrofobicos en el interior de la bicapa).pertenecen las proteínas de trasporte de iones o solutos polares. Eje: ( bacteriorrodopsina).

«Algunas proteínas se pueden movilizar en la membrana celular y otras son totalmente inmóviles».


Todas las células eucariotas poseen hidratos de carbono en forma de cadenas laterales de

oligosacáridos.

la mayor parte de estos se unen a las proteínas de una membrana

(glucoproteínas)

una mínima parte se une con los lípidos glucolipidos

La porción de carbohidratos en una membrana plasmática osilla entre un 2% y un 10% del peso de la membrana

La función de los carbohidratos no se conoce muy bien en las membranas

Se sugiere que podrían cumplir una función de reconocimiento entre célula y célula

Las glucoproteinas transmembrana ayudan a anclar y orientar proteínas de la membrana


debido a su interior hidrófobico actúa como una barrera las moléculas polares impidiendo que el contenido hidrosoluble salga de ella.

las células han creado sistemas para poder transportar pequeñas moléculas a través de la membrana.


Entre mas pequeña y mas hidrofobica sea la molécula mas rápido se difundirá en la bicapa.

La bicapa es altamente impermeable a moléculas cargadas eléctricamente así sean muy pequeños.

Existen dos tipos de proteínas transportadores en la membrana CARRIERS y los CANALES cada uno de estos es muy especifico para ciertos solutos .


El transporte pasivo es un tipo de difusión en el que un ion o molécula que atraviesa la membrana se mueve a favor de su gradiente electroquímico o de concentración.

En el transporte pasivo no se gasta energía metabólica.

Existen dos tipos de transporte pasivo (difusión simple la difusión facilitada.)



El transporte pasivo tiene lugar por sí solo: una molécula atraviesa la membrana sin la ayuda de proteínas de transporte.

las moléculas de soluto no establecen interacciones específicas con los componentes de la Membrana.


Difusión facilitada: transporte celular donde es necesaria la presencia de un carrier o transportador (proteína integral ) para que las sustancias atraviesen la membrana.


en el transporte de sustancias en contra de un gradiente de concentración, para lo cual se requiere un gasto energético. En la mayor parte de los casos este transporte activo se realiza a expensas de un gradiente de H+ (potencial electroquímico de protones)


Tabla 1 (Comparación de las concentraciones de iones dentro y fuera de una célula de mamífero típica).

Componente Concentración intracelular

Concentración extracelular



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