ESTRUCTURAS DE LAS MEMBRANAS

BIBLIOGRAFIA:
Introducción a la biología molecular / Alberts
Biología molecular de la Célula / Alberts
ESTRUCTURAS DE LAS MEMBRANAS
Los límites de una célula, independiente del origen (procariota o
eucariota), es una membrana. Pero los eucariotas tienen en su
interior membranas, llamadas endomembranas, que permiten
que el contenido celular sea compartimentalizado.
La biomembrana que delimita todo el contenido celular se
denomina membrana plasmática, cuya composición química
es mayormente proteínas, luego lípidos y luego glúcidos.
Podemos ver que independiente de si es membrana plasmática
o endomembranas existen componentes que están presentes
en todas las membranas biológicos, los cuales corresponden a
la proteína y a los lípidos, todo esto independiente de si es una
membrana vegetal, animal, etc… Además, en todas las
membranas hay presencia de carbohidratos, excepto en las
membranas de bacterias.
Los lípidos presentes en las membranas de células animales son
de la clase fosfolípidos (fosfoglicéridos y enfingolípidos) y un tipo
de esteroide (colesterol).

En el año 1972, Jonathan Singer y Garth Nicolson, de la
Universidad de California, propusieron el modelo de membrana
llamado mosaico fluido, que a día de hoy sigue vigente. Este
modelo explica cómo está constituida una membrana, como se
organizan sus componentes y que factores afectan en el
movimiento/fluidez de esos componentes. El nombre mosaico
viene de la diversidad de moléculas que constituyen la
membrana y fluido porque los componentes que constituyen la
membrana se desplazan dentro de un rango de superficie, pues
no son rígidas.
Los lípidos, de la familia de los fosfolípidos, son anfipáticos. Es
decir, parte tiene afinidad con el agua y otra la repele. Una
parte hidrofílica y otra hidrofóbica.
Las ‘’cabecitas’’
representan la parte
hidrofílica y las
‘’colitas’’ la parte
hidrofóbicas, que
representan los ácidos
grasos.
Los fosfolípidos se
disponen en una forma
de bicapa
En la imagen, lo amarillo, representa el colesterol, que está
unido a la parte polar de los fosfolípidos.
Si cuantificamos la
cantidad de
fosfolípidos al interior y
al exterior, es la misma
cantidad. Sin
embargo, las
variedades de estos
son diferentes. Esto
significa que tienen
una disposición
asimétrica. Por
ejemplo, la
esfingomielina en la
cara interna hay mucho menos que en la mono capa externa, o
la fosfatidilserina, que solamente está presente en la monocapa
interna.
El movimiento más frecuente es aquel de los fosfolípidos que se
mueven dentro de su monocapa: difusión lateral
El flip-flop es poco frecuente, pero ha sido observado y seguido,
debido a que es energéticamente más desfavorable. Ejemplo,
este se ha dado en el retículo endoplasmático liso, puesto que
una de sus funciones se forman lípidos.
El movimiento de los componentes depende de tres factores:
• Relación entre la concentración de ácidos grasos
saturados e insaturados: Si existen insaturados de cadena
corta de carbono, la fluidez resistirá en bajas temperaturas
y viceversa.
• Presencia y concentración de colesterol
• Temperatura
Las proteínas, en la membrana, existen dos grandes familias:
• Proteínas que atraviesan ambas capas de fosfolípidos
(integrales, intrínsecas o transmembranas)
• Proteínas sumergidas parcialmente en las monocapas
(periféricas o extrínsecas)
Al igual que los lípidos, las proteínas se mueven dentro de la
monocapa, no solamente en el plano lateral (difusión lateral), si
no que también hacen rotaciones. Si esto no pasara, el modelo
sería rígido, por ende, impermeble y no podrían fluir sustancias a
través de ella.
Las proteínas membranales tienen como función:
• Transportadora
• Catalizadores asociados a la membrana
• Receptores, como los que transportan el colesterol.
• ‘’Sello’’, por ejemplo, las glicoproteínas presentes en los
distintos grupos sanguíneos.
• Uniones, como los tejidos epiteliales, que permiten la
cercanía de células, o los tejidos conectivos, que permiten
el espacio entre las células.
Los glúcidos (oligosacáridos) siempre están asociados a la
monocapa externa (tanto a lípidos [glicolipidos] como a
proteínas [glicoproteínas]).
Los glúcidos asociados a la capa externa se denominan
glucocáliz, importante para el reconocimiento y la protección
celular.
Los insaturado (que deben ser de cadena corta) son,
mayoritariamente, de configuración cis. A estos, si les aplicamos
temperatura, se pueden convertir en trans.
Los lípidos son transportados por la sangre, cuyo mayor
porcentaje es agua. Pero los lípidos, al ser hidrofóbicos, tienen
que recurrir al transporte a través de proteínas (lapoproteinas,
como el LDL).
Si la molécula que quiere atravesar la membrana es polar, no la
atravesará. En cambio, si es pequeña y polar, tendrá problemas
en los límites de la membrana.
FUNCIONES DE MEMBRANAS
• Compartimentalización.
• Andamiaje para actividades bioquímicas.
• Barrera de permeabilidad selectiva.
• Transporte de solutos.
• Respuesta a señales externas.
• Interacción celular.
• Transducción de energía.
La mayoría de los conocimientos que se tienen sobre transporte
son gracias a los glóbulos rojos ya que en él no hay más
membranas al interior. Esta célula es de origen eucariota.
TRANSPORTE DE IONES Y MOLECULAS PEQUEÑAS
Lo hacen a través de transporte pasivo y transporte activo.
La glucosa, por ejemplo, utiliza ambos.
Las moléculas pequeñas y apolares, a favor de gradiente, lo
hacen a través de los fosfolípidos. Si es pequeña y con carga, a
favor de gradiente, a través de proteínas de membranas. Si es
más grande, con todos los componentes de la membrana.
Pasivo -> A favor de gradiente
Activo -> En contra de gradiente
El t.a. primario es cuando es dependiente de una fuente de
fosfato, el t.a. secundario, es dependiente o subsidiado por un
transporte activo primario.
Desde mayor concentración a menor concentración, se dice
que se está a favor de gradiente de concentración (+ -> -). Este
transporte es espontáneo, en el sentido que no requiere un
suministro de energía. La naturaleza química de la molécula a
transportar determina qué tipo de transporte se puede utilizar.
Por ejemplo, las moléculas que tienen afinidad por la bicapa
lipídica (liposolubles), las moléculas que no tienen afinidad por
la bicapa lípidicas o son hidrofóbica, es necesaria la utilización
de proteínas que actúen como transportadores o como
canales.
TRANSPORTE PASIVO SIMPLE
Este tipo de transporte es a favor de gradiente, sin gasto de
energía. Sin embargo, la molécula que a traviesa la membrana
lo hace a través de los fosfolípidos de la membrana.
Estas moléculas son los gases, las moléculas apolares, o las
moléculas polares sin carga.
Por ejemplo, los gases que respiramos, específicamente el
oxígeno, llega a los alveolos, presentes en los pulmones, estos
están constituido por una sola capa de célula, este tejido, que
reviste una sola cavidad, se denomina tejido epitelial de
revestimiento, estos son clasificados como simples. Las células
que revisten esta cavidad, presentan morfología plana o
escamosa (largas, el núcleo ocupa casi todo). Estas células
presentan membrana, en las cuales el oxígeno la atraviesa.
Los alveolos poseen capilares alveolares, que los rodean. Estos
son vasos sanguíneos pequeños que poseen una sola capa de
célula, por ende, se denominan tejido epitelial de revestimiento
simple plano, también, en este caso, se llaman endotelios.
Una vez que el oxígeno abandona los alveolos, este tiene que
atravesar el tejido epitelial de estos vasos sanguíneos y se
incorpora a la sangre, luego atraviesa la membrana de los
glóbulos rojos para asociarse a la Hb y así ser transportado.
Cada vez que el oxígeno atraviesa una membrana lo hace a
través de los fosfolípidos de la membrana.
El CO2, por su parte, es un desecho celular generado producto
del metabolismo normal de la célula. El CO2 entra a la
membrana por difusión simple.
En nuestro cuerpo hay cuatro tejidos básicos, los que son los
tejidos epiteliales (tanto de revestimiento como glandulares),

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