2.-Membrana celular (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Biología Celular
Año del apunte 2015
Páginas 6
Fecha de subida 22/03/2015 (Actualizado: 15/05/2015)
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2.- Estructura y función de la membrana plasmática Las membranas biológicas (plasmática y de los orgánulos) presentan una estructura trilaminar.
1. Funciones de la membrana plasmática     Delimitar célula Darle forma Barrera selectiva transporte ( vesículas y proteínas transportadoras) Comunicación con otras células (uniones) y con el medio externo 2. Composición Es una bicapa lipídica de 6-8 nm formada por:    Base de lípidos Proteínas integrales y periféricas (unidas covalentemente a integrales) Carbohidratos (asociados a proteínas y lípidos) El porcentaje de estos elementos varía de unas membranas a otras dependiendo de la actividad de la célula (+ proteínas  + actividad) 2.1. Lípidos En medio acuoso, los lípidos se comportan formando micelas (1 cola) o bicapas (2 colas), que al adoptar una estructura cerrada forman las membranas biológicas.
Los lípidos que forman parte de las membranas son: fosfolípidos, glucolípidos y esteroles.
2.1.1.Fosfolípidos Tanto los fosfoglicéridos como los esfigolípidos poseen la misma estructura: cabeza (grupo polar+fosfato+glicerol) y cola de ác. grasos. Estos pueden formar dobles enlaces cis, que provocan torsiones, que dan lugar a un empaquetamiento menos eficiente.
2.1.2. Esteroles Formados por un grupo polar, una estructura anular rígida y una cola hidrocarbonada.
Su función es insertarse entre los fosfolípidos de la membrana formando puentes de H.
El colesterol disminuye la permeabilidad de la membrana y afecta a su dinamismo. Tiene un efecto tampón.
Animales → colesterol Plantas/Hongos → fitoesteroles Procariotas → hopanoides 2.1.3. Glucolípidos Se trata de lípidos unidos a un glúcido que se sitúan siempre en la monocapa externa (membrana asimétrica).
Existen 3 tipos:    Glucoesfingolípidos Glucolípidos derivados del colesterol Glucofosfatidilinositol (GPI) 2.2. Proteínas El enlace peptídico es un enlace polar, mientras que las cadenas de aminoácidos pueden ser polares o apolares.
Por ello, en medio acuoso, los aa apolares se orientan hacia el interior de la proteína mientras que los polares lo hacen hacia fuera. En una membrana, los aa polares interaccionan con el agua y los grupos polares de los lípidos, mientras que los apolares lo hacen con las colas hidrofóbicas de estos.
Las proteínas adoptan estructura en forma de: Hélice α Lámina β 2.2.1. Proteínas integrales Transmembranales Monotópicas Unidas covalentemente a lípido ( ác. graso, prenil, GPI) 2.2.2. Proteínas periféricas Unidas no covalentemente a lípidos y proteínas de la membrana. Son las primeras en desnaturalizarse.
2.3. Carbohidratos Aparecen asociados a lípidos y proteínas de la membrana. Existen 2 tipos:   Cadenas de oligosacáridos: unidos a lípidos (glucolípidos) y proteínas (glucoproteínas) Cadenas de polisacáridos: unidos a proteínas → proteoglucanos 3. Propiedades Single y Nichelson propusieron el modelo del mosaico fluído, según el cual, la membrana plasmática es una estructura fluída, dinámica y asimétrica.
3.1. Fluidez La membrana plasmática se encuentra en un estado entre gel y fluído que le permite realizar sus funciones.
Este estado se ve alterado por: 1. Temperatura: afecta a las interacciones entre fosfolípidos. La temperatura a la que la membrana se encuentra entre gel y fluída se denomina temperatura de transición(Tm).
2. Longitud y saturación de los Ác. grasos: cuanto mayores sean estos dos factores, mayor será también el número de interacciones y mayor será la Tm.
3. Esteroles: realizan un efecto tampón aumentando o disminuyendo la fluídez de la membrana según las condiciones externas.
Algunos organismos presentan adaptación homeoviscosa: regulan la fluídez de la membrana mediante la alteración de su composición lipídica.
3.2. Dinamismo Consiste en el movimiento de lípidos y proteínas a través de la membrana.
3.2.1. Lípidos:     Difusión lateral Rotación Flexión de colas Ác. grasos Flip-flop: de una monocapa a otra. Gracias a proteínas: o Scramblasa: no selectiva y sin consumo o Flipasa  o Flopasa  Pero el movimiento de los lípidos no es libre, sino que se ve restringido por las proteínas Microdominios lipídicos Son zonas de la membrana de distinta composición y fluídez. Son más densas y gruesas debido a la presencia de lípidos más largos y saturados. En ellos se concentra un gran número de proteínas unidas a GPI (relacionadas con la transducción, entrada bacerias…) 3.2.2. Proteínas    Proteínas con movimiento al azar (libre o recluído en dominios) Proteínas con movimiento no al azar (direccional) Proteínas sin movimiento ( unidas a matriz, al citoesqueleto, a proteínas de otras células, formando agregados) Uniones herméticas Unión de dos células a través de sus proteínas. Se forma un cinturón proteico que rodea la célula y genera dos dominios: apical y basolaterlal. Esto restringe el movimiento de las proteínas a un dominio.
Este tipo de uniones permite sellar los epitelios, por lo que el transporte de sustancias debeá realitarse a través de la célula.
3.3. Asimetría Las dos monocapas de la membrana plasmática poseen un composición diferente.
El ejemplo más evidente de asimetría es el de los carbohidratos, que siempre se encuentran en la monocapa externa asociados a lípidos y proteínas, formando el glucocálix.
Ejemplos de la funcionalidad del glucocálix son el sistema AB0 (el determinante antigénico de los eritrocitos es el carbohidrato que llevan unido; este viene determinado genéticamente, ya que es modificado por enzimas que se pueden poseer o no) y la adhesión de los neutrófilos a las células endoteliales de los vasos sanguíneos (unos receptores que se exponen en las células ante la presencia de bacterias, reconocen y se unen a los carbohidratos de los neutrófilos).
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