MEMBRANAS: ESTRUCTURA Y FUNCION

IMPORTANCIA BIOMEDICA Las membranas son estructuras dinámicas que constan de una bicapa lipídica.

Tiene permeabilidades selectivas. Transportadores y canales de ion. Endocitosis Exocitosis

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• Las membranas también forman compartimientos especializados dentro de la célula.

• Estas membranas intracelulares ayudan a formar muchas las estructuras distinguibles desde el punto de vista morfológico.

• Mitocondrias• Retículo endoplásmico • Complejo de Golgi• Lisosomas

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Desequilibrio de procesos que lleva la célulaEnfermedades.En pocas palabras, la función celular normal depende de membranas normales

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MEMBRANAS: ESTRUCTURA Y FUNCIONMANTENER UN AMBIENTE INTRACELULAR Y EXTRACELULAR NORMAL ES FUNDAMENTAL PARA LA VIDA. • 60 %

LIQUIDO INTRACELULAR: 2/3 • Proporciona un ambientes especializado para que la

célula1. Produzca, almacene y utilice energía.2. Se repare a si misma3. Se replique 4. Desempeñe funciones especiales

LIQUIDO EXTRACELULAR: 1/3Plasmático Intersticial Lleva a las células nutrientes como oxigeno, diversos iones y oligominerales y hormonas que coordinan las funciones de células que están ampliamente separadas.

Además el ecf elimina

del ambiente

celular inmediato

CO2 y productos

de desecho.

MEMBRANAS: ESTRUCTURA Y FUNCION• Es rico en K y Mg y el fosfato es su principal anión inorgánico.

ICF• Es rico en Na y Ca y el CI es su principal anión

ECF

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MEMBRANAS: ESTRUCTURA Y FUNCIONLAS MEMBRANAS SON ESTRUCTURAS COMPLEJAS COMPUESTAS DE MOLECULAS.

Las membranas son estructuras encerradas, parecidas a hoja, que constan de una bicapa lipídica asimétrica con superficies interna y externa bien definidas.

MEMBRANAS: ESTRUCTURA Y FUNCIONLOS PRINCIPALES LIPIDOS EN MEMBRANAS DE MAMIFERO SON FOSFOLIPIDOS, GLUCOESFINGOLIPIDOS Y CARBOHIDRATOS.

Los fosfogliceridos

son los mas frecuentes

El mas simple Acido fosfatidico , que es el 1,2 –diacilglicerol 3-

fosfato

MEMBRANAS: ESTRUCTURA Y FUNCIONLa segunda clase

mas importante de fosfolípidos esta compuesta de esfingomielina.

La esfingomielina es notoria en las vainas de mielina

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GLUCOESFINGOLIPIDOS

Son lípidos que contienen azúcar sobre un esqueleto de ceramida.• Galactosil ceramida• Glucosil ceramida• gangliosidos

ESTEROLES

Reside principalmente en la membrana plasmática, pero también en organelos como el A de Golgi, mitocondria y membranas nucleares.

El colesterol no esta presente en vegetales.

MEMBRANAS: ESTRUCTURA Y FUNCIONLOS LIPIDOS DE MEMBRANA SON ANFIPATICOS.

Los lípidos tienen 2 regiones: hidrofobicas e hidrofilicas.

Si la región hidrofobica se separa del resto de la molécula, seria insoluble en agua pero soluble en aceite.

Si la región hidrofilica se separa del resto de la molécula, seria insoluble en aceite pero soluble en agua.

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Los ácidos grasos saturados tienen cola recta, mientras que los insaturados tienen colas acodadas.

Conforme mas codos se inserten en las colas la membrana se hará mas fluida.

MEMBRANAS: ESTRUCTURA Y FUNCIONLOS LÍPIDOS DE MEMBRANA FORMAN BICAPAS.

La naturaleza antipática de los fosfolípidos sugiere que las dos regiones de la molécula tienen solubilidades incompatibles.

Una micela es una estructura en la cual las regiones hidrofobicas están protegidas contra el agua, mientras que los grupos polares hidrofilicos están inmersos en el ambiente acuoso.

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En 1925 reconocido por Gorther y Grendel una bicapa lipídica, también puede satisfacer los requerimientos termodinámicos de las moléculas anfipaticas en un ambiente acuoso.

Una bicapa existe como una hoja en la cual las regiones hidrofobicas de los fosfolípidos están secuestradas desde el ambiente acuoso, mientras que las regiones hifrofilicas están expuestas al agua.

MEMBRANAS: ESTRUCTURA Y FUNCION Esta bicapa es impermeable a casi todas las moléculas hidrosolubles.

¿Cuántos materiales biológicos liposolubles pueden entrar con facilidad a la célula?

Los gases como el oxigeno, CO2 y nitrógeno se difunden con facilidad a través de las regiones hidrofobicas de la membrana.Muchos fármacos son

hidrofobicos y pueden cruzar con facilidad las

membranas y entrar en las células.

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¿de que modo se mantienen los gradientes de concentración transmembrana de moléculas no liposolubles?La respuesta es las membranas contienen proteínas, muchas de las cuales están insertas en la bicapa lipídica en orientaciones singulares. Estas proteínas forman canales y sirven como transportadores para moléculas de mayor tamaño que de otra manera no entrarían en la bicapa.

MEMBRANAS: ESTRUCTURA Y FUNCIONLAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA SE RELACIONAN CON LA BICAPA LIPÍDICA. La estructura helicoidal α de las proteínas minimiza la naturaleza

hidrofilica de los enlaces peptídicos entre si. De este modo, las proteínas pueden ser antipáticas y formar una parte integral de la membrana al tener regiones hidrofilicas que sobresalen en las caras interna y externa de la membrana, pero que están conectadas por una región hidrofobica que atraviesa el centro hidrofobico de la bicapa.

MEMBRANAS: ESTRUCTURA Y FUNCION Otro aspecto de la interacción de lípidos y proteínas es que algunas proteínas están ancladas a una hojuela de la bicapa por medio de enlaces covalentes con ciertos lípidos.

MEMBRANAS: ESTRUCTURA Y FUNCIONDIFERENTES MEMBRANAS TIENEN DIFERENTES COMPOSICIONES DE

PROTEÍNA. El numero de proteínas diferentes en una membrana varia desde menos de una docena en el retículo sarcoplasmico de células musculares hasta mas de 100 en membranas plasmáticas.

Las proteínas de membrana pueden separarse una de otra usando electroforesis en gel de poliacrilamida con dodecilsulfato de sodio (SDS-PAGE), una técnica en la que se separan proteínas con base en su masa molecular. Las proteínas son las principales moléculas funcionales

de las membranas, y constan de enzimas, bombas y transportadores, canales, componentes estructurales,

antígenos y receptores para diversas moléculas.

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MEMBRANAS: ESTRUCTURA Y FUNCIONLAS MEMBRANAS SON ESTRUCTURAS DINAMICAS Los lípidos y las proteínas en las

membranas sufren recambio, de la misma manera que lo hacen en otros compartimientos de las célula.

Diversos estudios han mostrado que los lípidos y ciertas proteínas muestran difusión lateral en el plano de sus membranas. Algunas proteínas no muestran difusión lateral porque están fijas al citoesqueleto de actina subyacente.

El movimiento transversal de lípidos a través de la membrana se le llama flip-flop.

MEMBRANAS: ESTRUCTURA Y FUNCIONLAS MEMBRANAS SON ESTRUCTURAS

ASIMÉTRICAS. PROTEINAS Las proteínas tienen orientaciones singulares en las membranas, lo que hace que las superficies externas sean diferentes de las internas.

Existen proteínas especificas que se ubican de modo exclusivo en el exterior o interior de las membranas.

FOSFOLIPIDOS. Los fosfolípidos que contienen colina están localizados principalmente en la capa molecular externa; los aminofosfolipidos están ubicados de preferencia en la capa interna.

Existe asimetría debido a flip-flop de los fosfolípidos.

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Existen translocasas (flipasas) que transfieren ciertos fosfolípidos desde la hojuela interna hacia la externa.

Hay asimetría adicional respecto a los glucoesfingolipidos y las glucoproteinas; las porciones azúcar de estas moléculas sobresalen hacia afuera de la membrana plasmática y están ausentes de su cara interna.

Las células están cubiertas de azúcar.

MEMBRANAS: ESTRUCTURA Y FUNCIONLAS MEMBRANAS CONTIENEN PROTEÍNAS INTEGRALES Y PERIFÉRICAS.

Casi todas las proteínas de membrana son integrales, lo que significa que tienen las 2 regiones.

Las proteínas integrales regularmente son globulares y por si mismas anfipáticas.

Constan de 2 extremos hidrofilicos y uno hidrofobico.

Queda de manifiesto que algunas proteínas abarcan la bicapa, mientras que otras abarcan la membrana solo una vez.

MEMBRANAS: ESTRUCTURA Y FUNCION Las proteínas periféricas no interactúan de modo directo con los centros hidrofobicos de los fosfolípidos en la bicapa.

Estas están unidas a las regiones hidrofilicas de proteínas integrales especificas y grupos de fosfolípidos, y pueden liberarse de ellos mediante tratamiento con soluciones salinas de alta fuerza iónica.