MEMBRANAS BIOLÓGICAS

BIOQUIMICA I

CARACTERÍSTICAS

a. Fluidez: Las moléculas (lípidos y proteinas) pueden desplazarse en el seno

de ella, girar o incluso rotar.

b. Permeabilidad selectiva: La membrana es un elemento activo que

escoge lo que entrará o saldrá de la célula.

c. Anfipáticas: Los fosfolípidos tienen una parte polar (hidrófila) y otra que

es no polar (hidrófoba).

d. Espesor: 6 – 10 nm

e. Asimétricas: Debida a la presencia de proteínas distintas en ambas caras.

FUNCIONES

Separan un medio del exterior. Divide el medio externo del interno de

la célula.

Divide el espacio interno en compartimentos celulares.

Donde se albergan los orgánulos citoplasmáticos.

Transporte: Intercambio de materia y energía

Catálisis: Contiene enzimas para degradar sustancias que van a ingresar al

interior de la célula.

Receptores: Algunas proteínas de la membrana plasmática actúan como receptoras de sustancias (hormonas) que regulan la actividad de la célula

Organiza secuencia de reacciones. Las reacciones bioquímicas se dan en la célula

Participa en la conservación de energía.

MEMBRANAS BIOLÓGICAS

MODELO DEL MOSAICO FLUIDO

Según el modelo del mosaico fluido, las proteínas (en rojo y naranja), lípidos (en azul) y los oligosacáridos (en verde) se hallan siempre en la cara externa, pero no en la interna.

MEMBRANAS BIOLÓGICAS

COMPOSICIÓN

MEMBRANAS CELULARES

LÍPIDOS PROTEÍNAS

FOSFOLÍPIDOS

ESFINGOLÍPIDOS

COLESTEROL

PERIFÉRICAS

INTEGRALES

PROTEÍNAS DE LAS MEMBRANAS

• INTEGRALES: 1,2 y 4

- Está insertadas en la membrana.

• PERIFÉRICAS: 3

- Están asociadas a la superficie de las membranas por puentes de

hidrógeno o interacciones electrostáticas.

- Unidas por enlaces no covalentes (interacciones electrostáticas)

- Unidas por enlaces covalentes (ancladas a lípidos por puentes de

hidrógeno).

BIOQUÍMICA I

LÍPIDOS DE LA

MEMBRANA

FOSFOLIPIDOS (glicerolípidos)

ESFINGOLÍPIDOS (cerebrosidos Y gangliosidos)

ESTEROIDES (colesterol)

CABEZA COLA

MOLÉCULAS ANFIPATICAS

Los lípidos son sustancias insolubles en agua y solubles en sustancias orgánicas.

Clasificación en base a su naturaleza química:

a. Cadena abierta con cabeza polar y un cola no polar.

b. Cíclicos (esteroides)

Tienen un grupo carboxílico en la porción polar y una cadena de hidrocarburos en la porción no polar.

Son compuestos anfifáticos.

El grupo carboxilo está ionizado a pH fisiológico.

FOSFOACILGLICEROLES

• Se conocen como fosfolípidos o fosfoglicéridos.

• Componentes de las membranas celulares.

• Se derivan de ácido fosfatídico.

• Esterificación del residuo de ácido fosfórico de 3C con ácidos

grasos.

Ejemplos: Serina, etanolamina, colina.

ESFINGOLÍPIDOS

Se derivan de un alcohol de cadena larga: esfingosina.

Se enlaza un ácido graso al grupo amino de esfingosina para dar ceramide.

Contienen fosfato: esfingofosfolípidos (esfingomielina -componente de la mielina de las células nerviosas)

Contienen azúcares: cerebrósidos y gangliosidos

ESFINGOSINA ESFINGOFOSFOLÍ

PIDO

ESTEROIDES

Colesterol:

Lípido anfifático.

Componente importante de membranas.

Molécula precursora de esteroides:

a. Hormonas adrenocorticales y sexuales.

b. Vitamina D.

c. Sales biliares.

Aumento en temperatura produce mayor desorden y

aumenta la movilidad de las cadenas de lípidos.

TRANSPORTE A TRAVÉS DE LAS MEMBRANAS

• TRANSPORTE PASIVO:

a . Difusión simple.-Las pequeñas moléculas no polares tienen la capacidad de difundir

fácilmente a través de las membranas (O2, CO2, CO, benceno ,metanol, etanol y el glicerol)

b . Difusión facilitada.- Se realiza siempre a favor del gradiente electroquímico. Intervienen

proteínas transportadoras (los canales iónicos y las permeasas).

TRANSPORTE A TRAVÉS DE LAS MEMBRANAS

• TRANSPORTE ACTIVO:

a. Primario.- Transporte en contra de la gradiente de concentración, es necesario el aporte

energético, el cual es obtenido de la degradación de las moléculas de ATP. A estas proteínas se las suele llamar Bombas o ATPasas (bombas de protones, las bombas de calcio y la bomba de Sodio y Potasio)

b. Secundario.- En este tipo de transporte se utiliza la energía contenida en el gradiente favorable

de la sustancia que es cotransportada. El elemento más importante que posibilita el cotransporte es el Sodio.

TIPOS DE TRANSPORTE

TRANSPORTE A TRAVÉS DE LAS MEMBRANAS

• Transporte en masa:

a. Endocitosis.-Consta de dos pasos. En el primero, la membrana debe de reconocer a la

partícula a fagocitar y unirse a ella, la segunda fase, en la cual la membrana se expande alrededor de la partícula (gasta energía). Finalmente, la partícula queda englobada dentro de una vacuola (vacuola fagocítica) y puede ser dirigida intracelularmente.

TRANSPORTE A TRAVÉS DE LAS MEMBRANAS

b. Fagocitosis.-Es la captación inespecífica del líquido extracelular. La membrana se invagina,

Ambos extremos de la misma se unen conformando una vacuola (vacuola Pinocítica) que será dirigida intracelularmente.

c. Exocitosis.- Expulsión de sustancias (desecho) al medio extracelular. Para

lograr este propósito, la vacuola se fusiona con la membrana plasmática, posibilitando la exocitosis.

FACTORES QUE AFECTAN LA PERMEABILIDAD DE LAS

MEMBRANAS

Internos: Constituyentes de las membranas, su grado de

hidratación, porosidad y grosor y la edad de la célula (más

edad más permeabilidad).

Externos: Luz ( más luz más permeabilidad)

Temperatura: Aumenta con el aumento de la temperatura.

pH: Es directamente proporcional al pH. Aunque pH muy altos

induce la muerte de la célula.

Concentración de sales y solutos: Ausencia de calcio o

presencia de sodio en soluciones externas aumenta la

permeabilidad.

FACTORES QUE AFECTAN LA DIFUSIÓN

Densidad de las partículas: Moléculas pesadas difunden más

lentamente.

Resistencia del medio: Cuerpos que ofrecen menor resistencia

de fricción difunden rápidamente.

Temperatura del sistema: Mayor temperatura incrementa la

tasa de difusión (aumento de la energía cinética de las

partículas).

Gradiente de presión: Mayor la cantidad de partículas en la

difusión mayor la presión de difusión.