Membranas celulares

1º medioColegio San Ignacio

Estructura de la Membrana Celular• El grosor de la membrana es de 7.5 a 10 nanómetros (nm).• No es visible en el microscopio de luz.

Mitocondria

Membrana plasmática

Núcleo

Membrana plasmática

Componentes de la membrana

COMPOSICIÓN MEMBRANA

CELULAR

PROTEÍNAS60%

IntegralesPeriféricas

Anclaje

LÍPIDOS40%

FosfolípidosColesterol

HIDRATOS DE CARBONO(Glicocálix)

GlicolípidosGlicoproteínas

Fosfolípidos en aguaEn agua, los fosfolípidos forman espontáneamente una bicapa o lámina doble muy estable.

Modelos de MembranaModelo de Danielli, Dawson y Robertson (1953)

• Los lípidos forman una bicapa lipídica.

• Las proteínas:– en la superficie– forman una estructura

continua.

• Llamado “Modelo de sándwich”.

Modelo de Singer y Nicholson (1972)

• Los lípidos forman una bicapa lipídica.

• Las proteínas: – en la superficie– forman una estructura

discontinua, dispersa pero no al azar.

• Llamado “Modelo de Mosaico Fluido”

Modelo deSándwich

Modelo de Mosaico Fluido

Componentes básicos de las membranas

• Proteínas: median las funciones de la membrana.– Transporte– Reacciones enzimáticas– Comunicación– Eslabones estructurales

entre el citoesqueleto y la matriz extracelular

– Receptores– Reconocimiento

• Lípidos: Constituyen aproximadamente un 50% de la masa de la mayoría de membranas plasmáticas de las células animales

• Existen 3 tipos principales de lípidos en las membranas celulares– Fosfolípidos– Colesterol– Glucolípidos

Componentes bioquímicos de las membranasFOSFOLIPIDOS

O

PO O-

O

CH2CHCH2

Grupo Hidrofílico

(polar)

Colas Hidrofóbicas(no polar)

Doble enlace cis

O

PO O-

O

CH2CHCH2

Cadenas hidrocarbonadas Saturadas rectas

Cadenas hidrocarbonadas Insaturadas con dobles enlaces cis

Grupo de cabeza polar

Principales Fosfolípidos• Fosfatidiletanolamina• Fosfatidilserina (-)• Fosfatidilcolina• Esfingomielina

La bicapa lipídiaca de la membrana plasmática es asimétrica

Fosfatidiletanolamina Fosfatidilserina

FosfatidilcolinaEsfingomielinaEspacio Extracelular

Citosol

Movimientos de los Fosfolípidos

Componentes bioquímicos de las membranasGLICOLIPIDOS

• Lípidos que contienen oligosacáridos• Se encuentran únicamente en la mitad exterior de la

bicapa• Suelen constituir el 5% de las moléculas lipídicas de

la monocapa exterior.

Espacio Extracelular

Citosol

Componentes bioquímicos de las membranasCOLESTEROL

Cabeza polar

Estructura rígidadel anillo esteroide

Cola hidrocarbonada

no polar Posición del colesterol en la

bicapa

Cabeza polar

Región rígida de colesterol

Región más fluída

¿De qué depende la fluidez de la membrana?

• La fluidez de las bicapas lipídicas depende de (i) su composición lipídica y (ii) de la temperatura

• Temperatura

• Composición lipídica: Los dobles enlaces cis de las cadenas hidrocarbonadas insaturadas aumentan la fluidez de la bicapa fosfolipídica, al hacer que el empaquetamiento de las cadenas sea más difícil

LíquidoViscoso

Calor

Transición de fase

Viscoso Líquido

¿De qué más depende la fluidez de la membrana?

• La presencia de colesterol disminuye la fluidez haciendo que las cadenas de los fosfolípidos se junten, compacten y cristalicen (mayor rigidez).

• En situaciones de altas temperaturas, mayor colesterol da mayor estabilidad.

• En situaciones de bajas temperaturas, mayor colesterol da mayor fluidez.

Componentes bioquímicos de las membranasPROTEINAS (I)

• La mayor parte de sus funciones están desempeñadas por proteínas: – Transporte– Comunicación– Reconocimiento

• La cantidad y el tipo de proteínas de una membrana reflejan su función.

Componentes bioquímicos de las membranasPROTEINAS (II)

• Proteínas integrales: – Unidas a los lípidos íntimamente, – Atraviesan la bicapa lipídica una o varias veces

(proteínas de transmembrana).

• Proteínas periféricas:– Localizadas a un lado u otro de la bicapa lipídica. – Unidas débilmente a los lípidos u otras proteínas

integrales por enlaces de hidrógeno

Componentes bioquímicos de las membranasGLICOPROTEINAS

Experimento de L. Frye y M. Edidin (1979)