Tema 2 Membrana (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Farmacia - 1º curso
Asignatura biologia cel·lular
Año del apunte 2016
Páginas 5
Fecha de subida 19/06/2017
Descargas 1
Subido por

Vista previa del texto

Tema 2: Estructura de les membranes cel·lulars Els Lípids poden ser: • • Insaturats: amb dobles enllaços i curvatura Saturats: Sense dobles enllaços Propietats de la membrana segons els lípids que la componen Segons si els fosfolípids que componen la membrana son saturats o insaturats la FASE DE TRANSICIÓ (fluid-sòlid) serà a una temperatura o a una altre diferent.
1. Si la membrana conté lípids insaturats aquests estaran més separats i la membrana serà més flexibles, per tant, la temperatura de fase baixarà.
2. Si la membrana conté fosfolípids saturats aquests poden compactar-se molt més, estar més pròxims i crear una membrana més gruixuda , més rígida i més impermeable, per tant, la temperatura de fase serà més alta.
Esfingolípids: No tenen glicerol, sinó que tenen esfingosina.
Inositol: S’incorpora al fosfat un inositol amb diferents carbonis els quals es poden fosforilar i tenir diferents formes . Al fosforilar el que aporta el fosfat són càrregues negatives que es poden incorporar a la membrana.
Estímul de l’exterior: activa la proteïna receptora: activa l’enzim PI-3-Kinasa ; que fosforila en la posició 3  PI 3, 4, 5, ( trifosfat)  càrregues negatives . Recluta protons.
Comporta efectes antiapoptòtics , és a dir, que eviten l’apoptosi o mort programada: supervivència.
Llavors, per exemple, a les cèl·lules tumorals els nivells de PI3 fan que les senyals antiapoptòtiques estiguin sempre actives. La proteïna PTEN PI 4,5 p2, d’altra banda actua com a element regulador i si està desregulada s’acumulen P3.
El colesterol Molècula Amfipàtica: - - Polar : cap hidroxil molt petit no suficent per formar micel·les Apolar: s’intercal·la entre els fosfolípids de la membrana. El grup polar, tot i que es petit , interacciona amb el grup polar dels esfingolípids constituents de la membrana i els sempara, per tant, baixa la temperatura de fase Els bacteris no tenen colesterol Composició de la membrana plasmàtica És asimètrica : La composició de la monocapa en contacte amb l’exterior és molt diferent de la membrana en contacte amb l’interior.
Les càrregues negatives ( provinents de la fosfatdilserina per exemple) les robem a l’interior , de manera que s’hi puguin unir algunes proteïnes.
Les cèl·lules mortes tindran les càrregues negatives a l’exterior i això és una senyal que fan que els glòbuls blancs , els macròfags o altres cèl·lules fagocitàries les reconeguin , fagocitin i eliminin.
Els sucres , en canvi, es troben en la cara amb contacte amb l’exterior ja que s’han incorporat des de l’interior ( RE/AG) i es poden unir a lípids o glicoproteïnes RAFTS LÍPIDICS -Són dominis de 50-70 nm molt més ordenats i rics en esfingolipis i colesterol.
Específics de processos de senyalització , per tant, tenen proteïnes específiques.
En el cas de l’aparell de Golgi : sucres a l’interior, separació citosol/lumen Zones més gruixudes , més rígides i més impermeables.
Permeabilitat de la bicapa lípidica - Molècules hidrofòbiques poden passar fàcilment Els ions necessiten proteïnes que formen bombes ( Na+, K+, ...) La glucosa necessita molècules transportadores de glucosa, proteïnes receptores que interaccionen amb hormones.
Comparativa entre diferents membranes - La membrana dels axons és rica en lípids La membrana interna dels mitocondris és rica en complexes proteics i enzims ( ATP sintasa, acceptors d’ e-....) Proteïnes de membrana Integrals : Fins al nombre 6 són proteïnes d’associació molt forta amb la membrana perquè tenen segments hidrofòbics.
Perifèriques : La resta de proteïnes són fàcils de separar de la membrana perquè l’associació é dèbil ( ponts d’hidrogen , forces electroestàtiques...).
Proteïnes: Integrals i Perifèriques - Les proteïnes perifèriques les podem solubilitzar amb canvis de força iònica ( afegint NaCl , variant el PH...) Les proteïnes integrals donat que estàn unides fortament a la membrana per segments hidrofòbics o de forma covalent , es fa més difícil separar-les. Per a la seva solubilització necessitem detergents, que poden ser: ·Iònics (SDS) ·No iònics ( Triton) Els detergents donat que són molècules amfipàtiques amb una part polar i una altre part apolar , poden competir amb els fosfolípids , inserir-se entre ells separant-los Proteïnes integrals de membrana Tenen una regió extracel·lular i una altre intracel·lular . Molts receptors de membrana tenen aquesta configuració: una alfa hèlix hidrofòbica que li permet inserir-se a la membrana.
Observem una part extracel·lular en la qual trobem sucres ( per tant, això seria una glicoproteïna) . Les proteïnes de membrana solen estar glicosilades, la majoria. De fet, els sucres els observem a la cara externa , mai a la cara interna , perquè aquests sucres s’incorporen als lípids i proteïnes a la llum del reticle endoplasmàtic o aparell de Golgi.
Una altra observació interessant és la formació de ponts disulfur. Les proteïnes adopten la seva estructura terciarià i el seu plegament correcte gràcies als ponts disulfur entre cisteïnes es donen a l’exterior al igual que es donen a la llum del reticle o del Golgi.
Aquests ponts disulfur no es donen al citosol perquè allà hi ha un ambient reductor, que reduirà aquests sofres i no permetrà la formació de ponts disulfur.
Exemples de Proteïnes transmembrana A) Glicoporina: és una de les primeres proteïnes de membrana que es van descobrir perquè és una proteïna que es troba en la membrana plasmàtica dels eritòcits o glòbuls vermells. Recordem que els eritròcits són fàcils de purificar, obtenir-ne una gran quantitat , no tenen altres membranes i per tant aquí podem estudiar fàcilment els components de la membrana plasmàtica. S’uneix amb s´mateixa formant un Homodímer. Són dues molècules que s’uneixen per tal de ser funcionals.
B) Bacteriorhodopsina: Té diferents segments hidrofòbics i , per tant, pot atravesar la membrana varies vegades ; poden tenir varies alfa hèlix hidrofòbiques que li permeten atravessar la membrana varies vegades. La seva alfa hèlix de fet és amfipàtica ( en una cara es col·locaran els aminoàcids apolars hidrofòbics). La part polar es col·loca al centre i els apolars amb les cues hidrofòbiques dels fosfolípids. Permet que hi hagi aigua a la zona polar hidrofílica ( porus aquós).
C) Porina: Forma també porus a la membrana però en aquest cas les alfa hèlix no són amfipàtiques sinó què el que hi ha són làmines beta que formen barrils beta. El mateix , les zones apolars en contacte amb les cues hidrofòbiques dels lípids continguts, i al centre la zon polar on trobarem aquest porus aquós. De fet, les porines es troben en bacteris i , per tant, també les trobem en altres orgànuls de la cèl·lula , com són mitocondris o cloroplasts.
Lípid Anchored Membrane Proteins Proteïnes que s’uneixen a la membrana a través del Glycusyilphosphatidil-inostitol ( GPI). La proteïna s’uneix a la llum del reticle i per tant, quan passi la membrana es trobara a l’exterior.
De fet és un sucre: glucosamina i inositol. L’inositol s’uneix a través de l’àcid fosfòric al diacilglicerol. Tenim dos àcids grassos , el glicerol i l’inositol.
Aquesta proteïna s’uneix al GPI i pot ser alliberada depent de l’estímul ( ex. fosfolipasa) Altres proteïnes es modifiquen post-traduccionalment per incorporació d’altres elements. Una proteïna que es sintetitza en el citosol es tradueix completament en el citosol i un cop s’ha traduït , es modifica post- traduccionalment. Una modificació post-traduccional és , per exemple, la incorporació d’un àcids gras , que s’uneix covalentment a l¡extrem N-terminal o Cterminal. Els pasos d’incorporaci´de l’àcid gras comencen en el citosol però acaben a la membrana de la cara que està en contacte amb el citosol del reticle endoplasmàtic. Un cop la proteïna ha incorporat l’àcid ras ja està en condicions d’afergir-se a les membranes on hi hagi de funcionar o membranes diana. Depenent de l’àcid gras tindran diferents llargàries ( ex. RAS proliferatives  en cèl. Mutades sempre estan actives.
Glicoproteïnes Els sucres sempre es troben a la cara externa de la membrana , només es poden glicosilar tres aminoàcid: serines i treonines al Golgi (O-glicosilació) ; i asparagines al reticle (N-glicosilació).
Àcid siàlic (NANA) té càrrega negativa i això facilita l’atracció d’altres molècules de l’exterior Glicolípids Sucres que s’uneixen covalentment a lípids.
Si s’uneixen a glicerolípids formen glucolípids que es troben sobretot en cèl·lules vegetals i procariotes En cèl·lules animals són més importants els glicoesfingolípids: els sucres s’han incorporat a una esfingosina. Poden ser cerebròsids si no tenen càrrega o gangliòsids amb càrrega negativa ( àcid siàlic NANA) Si un receptor de membrana està glicosilat això fa que pugui interactuar amb una hormona determinada. És a dir , els sucres faciliten la interacció hormona-receptor Els sucres també faciliten la interacció entre a membrana de la cèl·lula i la matriu extracel·lular.
També protegeixen dels PH. Les cèl·lules de l’epiteli digestiu estàn fortament glicosilades per protegir les membranes.
Les unions hermètiques (tight junctions) impedeixen que la membrana de dalt i de baix es pugui barrejar.
Human ABO blood-group ant´gens Depenent dels sucres es poden distingir els grups sanguines de les persones.
Glicosilació Hi ha cèl·lules que presenten gran quantitat de sucres molt ramificats format una regió molt electrodensa i , per tant, es pot observar amb microscopi electrònic. Aquesta coberta de sucres s’anomena glicocàlix i és important en processos de protecció.
La membrana plasmàtica i citoesquelet L’espectrina és un dímer que s’uneix a un altre dímer formant un tetràmer. És una proteïna estructural responsable de la forma dels eritròcits. De fet, persones que tenen defectuosa, l’espectrina tenen anèmia falciforme. L’espectrina s’uneix a la membrana gràcies a proteïnes perifèriques fàcils de solubilitzar. Proteïnes integrals transmembrana ( banda 3).
Tècnica FRAP: ProteÏna unida a fluorescència. Recuperació de fluorescència despres de fotoapagat. Làser fotoapagat ( irreversible) en una regió. Si la regió recupera o no la fluorescència.
...

Tags:
Comprar Previsualizar