Modelos de membrana

DIRECCIÓN ACADÉMICA DE LICENCIATURA E INGENIERÍA

NOMBRE: César Antonio Ricardo Jiménez Dávalos.        CÓDIGO: 910002368.

MATERIA: Biología Molecular.

INSTRUCCIONES: Realizar un resumen recalcando las bases de cada modelo y sus diferencias.

Membrana plasmática | Modelo Davson – Danielli vs Modelo Singer – Nicolson

Línea del tiempo de la evolución de los modelos[pic 2]

Problemática del primer modelo:

El modelo de sándwich de lipoproteínas propuesto por Davson y Danielli asumía que todas las membranas tendrían una relación constante de lípidos y proteínas, además de tener un espesor uniforme, y que las superficies serían simétricas interna y externamente. Tampoco se tuvo en cuenta la permeabilidad de ciertas sustancias y las temperaturas a las cuales las membranas se solidificaron en los experimentos no concordaba con las esperadas bajo el modelo propuesto.

Nueva evidencia falsa al modelo de Davson-Danielli

1. Conforme paso el tiempo, nueva evidencia fue descubierta; se descubrió que las proteínas de membrana son insolubles en agua (lo que indica superficies hidrófobas) y varían en tamaño, dichas proteínas no podrían formar una capa uniforme y continua alrededor de la superficie externa de una membrana.
2. El marcador de anticuerpos fluorescentes de las proteínas de membrana mostró que eran móviles y no estaban fijas.
3. Las proteínas de membrana de dos células diferentes se marcaron con marcadores fluorescentes rojos y verdes, respectivamente. Cuando las dos células se fusionaron, los marcadores se mezclaron en toda la membrana de la célula fusionada. Esto demostró que las proteínas de membrana podían moverse y no formaban una capa estática (según Davson-Danielli)
4. La fractura por congelación se usó para abrir la membrana y revelar superficies rugosas irregulares dentro de la membrana. Estas superficies rugosas se interpretaron como proteínas transmembrana, lo que demuestra que las proteínas no estaban localizadas únicamente en el exterior de la estructura de la membrana.

Modelo Singer-Nicolson (mosaico fluido de membrana)

A la luz de estas limitaciones, Seymour Singer y Garth Nicolson propusieron un nuevo modelo en 1972. Según este modelo, las proteínas se incrustan dentro de la bicapa lipídica en lugar de existir como capas separadas. Este modelo, conocido como el modelo de mosaico fluido, sigue siendo el modelo preferido (con pequeños ajustes).

Características de su modelo

Describieron la membrana celular selectivamente permeable o solo permitiendo que ciertas sustancias la traspasen, por lo que la composición de membrana fue mejor descrita por el modelo del mosaico fluido, donde diferentes partes de la membrana pueden flotar en un espacio similar al fluido. Este modelo sugiere que la membrana celular es dinámica o en movimiento y esta dispersa asimétricamente con diferentes piezas:

• Colesterol (restringe el movimiento de las moléculas de fosfolípidos, disminuyendo así la fluidez de membrana y su permeabilidad)
• Proteínas

• Proteínas integrales (Incrustadas dentro de la bicapa lipídica. Flotan libremente, además suelen ser proteínas transmembrana, que se extienden a través de la bicapa para que un extremo entre en contacto con el interior de la célula y otro con el exterior. Como resultado de su estructura, las proteínas transmembrana son la única clase de proteínas que pueden realizar tanto funciones dentro como fuera de la célula)
• Proteínas periféricas (Unidas al exterior de la bicapa lipídica. Son fácilmente separables de la bicapa lipídica, se pueden remover sin dañar la bicapa en alguna forma, mas son menos móviles dentro de la bicapa)
• Proteínas unidas a lípidos (Se encuentran dentro de los límites de la bicapa lipídica)

• Carbohidratos

Estas piezas flotan en este espacio fluido, moviéndose por la membrana.

Comparación visual de ambos modelos

[pic 3]

Conclusión

Ambos modelos describieron la membrana celular y generaron sus modelos en base a los métodos de experimentación y teorías en su momento. De hecho logramos notar avances descomunales en el progreso de la investigación celular conforme a los avances en instrumentación, lo que hace posible poner a prueba teorías previas, modelos estadísticos, y de comportamiento.

Bibliografía

Corey J. Wilson, Andreas S. Bommarius, Julie A. Champion, Yury O. Chernoff, David G. Lynn, Anant K. Paravastu, Chen Liang, Ming-Chien Hsieh, Jennifer M. Heemstra. Biomolecular Assemblies: Moving from Observation to Predictive Design. Chemical Reviews 2018, 118 (24) , 11519-11574. DOI: 10.1021/acs.chemrev.8b00038

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