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MEMBRANA PLASMÁTICA
Estructura lipo-proteica que rodea a todas las células (eucariotas y procariotas).
Funciones:
Aisla el citoplasma, define el límite celular
Separa el medio interno del medio externo
Interviene en transporte/difusión de distintas sustancias, posee permeabilidad selectiva (determina la composición celular)
Participa en la interacción célula-célula
Percibe de señales del medio
Estructura en bicapa de la membrana plasmática de glóbulo rojo humano apariencia de “vía de tren”
Membrana
LIPIDOS
NOMBRE POSICION
(generalmente)
CARGA
FOSFATIDILCOLINA externa
FOSFATIDILETANOLAMINA interna
FOSFATIDILSERINA interna (-)
ESFINGOMIELINA externa
FOSFATIDILINOSITOL
(minoritario-señalización cel)
Interna (exclus.) (-)
GLICOLIPIDOS (2%) externa (exclus.)
COLESTEROL (50%) externo/interno
FO
SFO
LIP
IDO
S
(50
%)
hid
rofó
bic
o
hidrofílico
hidrofílico
Barrera entre dos compartimientos (interior hidrofóbico, impermeable a iones, moléculas hidrosolubles, moléculas biológicas)Fluidos viscosos – dobles enlaces – movimiento (VIDEO 10.6, FRAP, recuperación de la florescencia luego de decoloración) Colesterol mantiene la fluidez por los cambios de temperatura
Características de la bicapa lipídica:
Modelo del mosaico fluido de la membrana plasmática Singer y Nicolson (“fluidos bidimensionales en los que las
proteínas se insertan dentro de las bicapas lipídicas”)
PROTEINAS
(memb, en peso)50 % PROTEINAS50 % LIPIDOS
Proteínas:Periféricas (se disocian con soluciones polares (salinas o de pH extremo) Integrales (se liberan con detergentes)
Detergente, por ej. octil glucósido, molécula anfipática (hidrofílica/hidrofóbica)
Entre las proteínas integrales algunas son:
Proteínas transmembrana: atraviesan la bicapa, con partes expuestas a ambos lados. En el interior de la bicapa: regiones -hélices o láminas (porinas)
Proteínas integrales de membrana de glóbulos rojos
-hélices
Proteínas de glóbulos rojos: Periféricas: espectrina, actina, anquirina (puente entre la MP y el citoesqueleto)Integrales: glicoforina, Banda 3 (transporte de HCO3
- y Cl-)
Porinas:Canales – Membrana externa de bacterias, cloroplastos y mitocondriasPermeable a iones y moléculas polares pequeñas (agua)
láminas
PROTEINAS INTEGRALES DE MEMBRANA (NO TRANSMEMBRANA)Unidas a membrana plasmática por uniones covalentes a lípidos o glicolípidos
Anclaje de glicosilfosfatidilinositol (GPI) a capa externa
RER
Ribosomas libres
transmisión de señales desde receptores de superficie a las dianas intracelulares
Proteína linfocitaria
Puede comportarse como proteína periférica
MOVILIDAD DE PROTEINAS
Proteínas y lípidos difunden principalmente de forma lateral por la membrana debido a la fluidez de la bicapa
MOVILIDAD DE PROTEINASRESTRINGIDA X ASOCIACIÓN A:
CITOESQUELETO (ej. banda 3 en GR -anquirina)
OTRAS PROTEINAS DE MEMBRANA
PROTEINAS DE SUPERFICIE DE CELULAS ADYACENTES Ej. uniones estrechas
MATRIZ EXTRACELULAR
SECTORES DE MEMBRANA CON DETERMINADA COMPOSICIÓN LIPIDICA Ej.
Balsas lipídicas
DISTINTA COMPOSICION Y FUNCION DE REGIONES DE MEMBRANA PLASMATICA EN UNA CELULA, Ej. CELULAS ORGANIZADAS EN TEJIDOS (tejido epitelial
(intestino), tejido floemático (transporte polar auxina) )
Unión estrecha entre células adyacentes (sellan
espacios entre células y son barreras para el
movimiento de lípidos y proteínas de membrana
Dominio apical
Dominio basolateral
Estructura de las balsas lipídicas
Sectores ricos en Lípidos: Colesterol, esfingomielina y glicolípidos
Proteínas: ancladas en GPI, que unen GTP, quinasas (señalización y endocitosis)
Caveolas: subclase de balsas lipídicas, estabilizadas por unión a proteína periférica de membrana, la caveolina (endocitosis)
GLICOCALIX
Oligosacárido expresado en la sup.
de leucocitos (video19.2)
Crbohidratos de la superficie celular
(glicoproteínas, glicolipidos
Funciones:• Protege la superficie celular• marcadores de interacción cel-cel
Permeabilidad de las bicapas fosfolipídicas
Permeabilidad selectiva (control de composición
citoplasma
Proteínas de transporte (transportadores)
Proteínas de Canales
DIFUSION PASIVA
Disolución de la molécula en la membrana – difusión --disolución en citoplasma No es selectivo No interviene energía No interviene proteínas Flujo neto a favor de un gradiente de concentración Alcanza el equilibrio entre interior y exterior
Puede atravesar por ej. Gases (O2, CO2); Moléculas hidrofóbicas (benceno); Moléculas polares pequeñas (agua, metanol)
No puede atravesar: moléculas polares grandes no cargadas (glucosa), moléculas cargadas
DIFUSION FACILITADA Y PROTEINAS TRANSPORTADORAS
No interviene energía Flujo neto a favor de un gradiente de concentración o de potencial eléctrico (si es cargada) Difusión es medida por proteínas (menor interacc. con interior hidrofóbico) Alcanza el equilibrio entre interior y exterior
Puede atravesar: moléculas polares y moléculas cargadas (carbohidratos, aminoácidos, nucleósidos, iones)
Proteínas que intervienen en la difusión facilitada
Proteínas transportadoras(azúcares, aminoácidos, nucleósidos)Unión de un lado – cambio conformacional – pasaje a través de mem liberación al otro lado
Proteínas de canalForman poros abiertos Difusión moléculas con carga y tamaño apropiados
TRANSPORTADOR DE GLUCOSA(Proteína transportadora)
Aminoácidos polares
Modelo de difusión facilitada de glucosa
Difusión a favor de gradienteProceso inverso, en determinadas circunstancias, en cél. hepáticas
PROTEÍNAS DE CANAL
Porinas iones y partículas polares pequeñas en membranas externas de bacterias, cloroplastos y mitocondrias
Uniones tipo GAPMoléculas entre dos células conectadas
AcuaporinasAgua, mas rápido que la difusión
Canales iónicosiones
porinas
GAP
acuaporinas
CANALES IONCOS
CARACTERISTICAS
Rápidos Selectivos (poro estrecho), paso de Na+, K+, Ca++, Cl-
No siempre abiertos
Apertura de la puerta está regulada por:
Ligandos (neurotransmisores u otras moléculas señal) Voltaje (variación en el potencial eléctrico a través de la membrana)
Flujo de iones se da por: Bombas iónicas que utilizan ATP, transp. iones de forma tal que se genera un gradiente eléctrico a través de la membrana. Por ej. Bomba Na+/K+ (saca Na+ y entra K+ al citosol) Canales iónicos
Gradientes iónicos en membrana en reposo del calamar gigante
TRANASPORTE ACTIVO DIRIGIDO POR HIDRÓLISIS DE ATP
Interviene energía (ATP) Transporte en contra de un gradiente de concentración o de potencial (si es cargada) Mediado por proteínas
BOMBAS IONICAS TRANSPORTADORES ABC
BOMBAS IONICASBomba de Na+/ K (ATPasa Na+-K+)
propagación de señales eléctricas en nervio y músculo por acople dirige el transporte activo de otras moléculas mantiene el equilibrio osmótico y el volumen celular
BOMBAS IONICASBomba de Ca++ (ATPasa ) señalización celularConcentración de calcio intracelular 0,1 μM / extracelular 1 mMBomba de H+ (H+-ATPasa) MP bacterias, levaduras, cel. vegetales. En tonoplastos bombea al interior vacuola.Células de estómago en animales.En lisosomas y endosomas (estructuras diferentes)Bomba de H+ (ATP-sintetasa) mitocondrias y cloroplastos
TRANSPORTADORES ABCATP- binding cassettes
+ de 100, ejemplos:Transportador MDR, producto de un gen mdr, gen de resistencia a múltiples drogas, elimina compuestos tóxicos. (genera resistencia en quimioterapias) Transportador CFTR (regulador transmembrana de la conductancia de la fibrosis quística) (transporta Cl- en cel. epiteliales