biología MP

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BIOLOGÍA
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
Dra Shirley Rojas
La célula tiene una composición diferente de la del medio que la rodea
Esta diferencia es mantenida por una delgada membrana superficial: la membrana plasmática o celular
La MP tiene un espesor de 6 a 10nm
Esta membrana es tan delgada que no puede ser observada con el microscopio óptico
Aunque en algunas células se encuentra cubierta por capas externas más gruesas que entran en el límite de resolución del microscopio de luz
Por ej. las células vegetales tienen una gruesa pared de celulosa que cubre y protege a la verdadera membrana plasmática. 
MEMBRANA CELULAR
Funciones de la MP
Regula el intercambio de iones y moléculas entre la célula y el medio extracelular. 
Participa en la comunicación, el reconocimiento y las interacciones entre células
Participa en la recepción de señales químicas (hormonas, neurotransmisores, factores de crecimiento, etc) por medio de proteínas receptoras.
También en los mecanismos para la amplificación y transformación se señales.
Composición molecular de las membranas
Lípidos
Proteínas
Glúcidos unidos a las
 proteínas y a los lípidos
Las proporciones en que están presentes estos componentes en los diversos tipos de membranas varían enormemente 
La membrana de un eritrocito humano esta compuesto por
Proteínas en un 52%
Lípidos 40%
Hidratos de carbono 8%
Composición molecular de las membranas
Organización molecular de la membrana celular
En este modelo los lípidos se disponen en una delgada lámina bimolecular
Las proteínas integrales están insertadas en la capa fluida, de la que emergen hacia ambas superficies
Una propiedad clave de la bicapa es que, aunque constituye una estructura aplanada estable, su fluidez les permite, tanto a los lípidos como a las proteínas, considerables desplazamientos en dicho plano estructural
MODELO DEL MOSAICO FLUIDO
Las proteínas especializadas cumplen con la mayor parte de las funciones específicas de las membranas
La unidad estructural fundamental de la membrana es la bicapa lipídica, a la que debe su integridad
Una de las características importantes de la organización molecular de las membranas es la asimetría de todos sus componentes químicos
Organización molecular de la membrana celular
Lípidos de la membrana
La composición lipídica varía ampliamente entre las diversas clases de membranas
Los principales son los fosfolípidos
Poseen también colesterol, pueden representar una cuarta parte o más del total lipídico
FOSFOLÍPIDOS
Son moléculas anfipáticas (doble sensibilidad)
Poseen una cabeza polar hidrofílica
Y dos cadenas hidrofóbicas hidrocarbonadas
Están compuestos por una molécula de glicerol, a la que se unen dos ácidos grasos (1,2-diacilglicerol), un grupo fosfato y una base nitrogenada, tal como la colina, serina o etanolamina. 
FOSFOLÍPIDOS
La viscosidad de la bicapa depende de las cadenas hidrocarbonadas, cuanto más largas sean las cadenas mayor será la viscosidad
A pH neutro los grupos polares de los fosfolípidos no poseen carga eléctrica 
Otros fosfolípidos menos abundantes
Fosfoinosítidos, cardiolipina, fosfatidilglicerol y sulfolípidos
FOSFOLÍPIDOS
Funciones de los fosfolípidos
Componente estructural de la membrana celular: El carácter anfipático de los fosfolípidos les permite su autoasociación a través de interacciones hidrofóbicas entre las porciones de ácido graso adyacentes de tal forma que las cabezas polares se proyectan fuera, hacia el agua donde pueden interaccionar con las moléculas proteicas y la cola apolar se proyecta hacia el interior de la bicapa lipídica
Activación de enzimas: Los fosfolípidos participan como segundos mensajeros en la transmisión de señales al interior de la célula como el diacilglicerol o la fosfatidilcolina que activa a la betahidroxibutirato deshidrogenasa que es una enzima mitocondrial.
Síntesis de sustancias de señalización celular: El fosfatidinol y la fosfatidilcolina actúan como donadores de ácido araquidónico para la síntesis de prostaglandinas, tromboxanos, leucotrienos y compuestos relacionados.
Funciones de los fosfolípidos
COLESTEROL
La membrana plasmática tiene tantas moléculas de colesterol como de fosfolípidos, entre las cuales se intercalan
Posee una pequeña cabeza polar dirigida hacia la superficie acuosa, mientras que el resto de la molécula es hidrofóbico y permanece confinado en el interior de la bicapa
Funciones del colesterol
Aumenta la impermeabilidad de la capa bilipídica
Aumenta su viscosidad a 37°C
Mantiene la fluidez ante una disminución de la temperatura
Proteínas de la membrana
Las proteínas representan el componente funcional fundamental de las membranas biológicas 
Desempeñan un importante papel en la estructura de la membrana así como en su permeabilidad, ya sea como canales o como transportadores
Las proteínas de la membrana se han clasificado en proteínas integrales (intrínsecas) y periféricas (extrínsecas)
Proteínas integrales 
Son en su mayoría transmembranosas, con dos dominios que se proyectan hacia ambas superficies
Las proteínas transmembranosas son glucoproteínas 
Representan más del 70% del total
Existen proteínas transmembranosas de paso único y de paso múltiple (la cadena polipeptídica cruza la bicapa varias veces
Proteínas extrínsecas o periféricas
No penetran en el interior hidrofóbico de la bicapa lipídica
Se asocian con la membrana mediante interacciones débiles
Funciones de proteínas de membrana
Glúcidos de la membrana
Otros componentes glucídicos de las membranas son los glucosaminoglucanos (GAGs) unidos a proteínas (proteoglucanos)
Glúcidos de la membrana
Cubierta celular o glucocáliz
Las células proyectan hacia su superficie externa el componente oligosacárido de sus glucolípidos y glucoproteínas intrínsecos, junto con las de GAGs de los proteoglucanos integrales
El conjunto de todas estas moléculas forma una cubierta celular denominada glucocáliz
Es de espesor variable y está presente en todas las células
Su grosor varía de 10 a 20nm (por debajo del límite resolutivo del MO)
En unos pocos tipos celulares, como los enterocitos, el glucocáliz posee un espesor excepcionalmente grande
Éste puede identificarse con el MO por su tinción con la reacción de PAS
Cubierta celular o glucocáliz
Funciones del glucocáliz
Microambiente: 
Puede modificar la concentración de diferentes sustancias a nivel de la superficie celular 
Actúa como una posible barrera para la difusión 
Su naturaleza polianiónica es susceptible de afectar el ambiente catiónico extracelular en la vecindad de la célula
Enzimas: 
La fosfatasa alcalina esta presente en la cubierta celular
Relacionada con fenómenos de permeabilidad
Ej: en el grueso glucocáliz de las microvellosidades de los enterocitos reside la actividad enzimática digestiva terminal de HC y de proteínas (disacaridasas y oligopeptidasas)
Funciones del glucocáliz
Protección celular:
Podría proteger a la membrana contra el daño químico o mecánico 
Contribuir a mantener a distancia a ciertas moléculas o células
Funciones del glucocáliz
Reconocimiento celular:
Es la propiedad más importante que le confiere el glucocáliz a la superficie celular
Funciones del glucocáliz
GRACIAS 
POR SU 
ATENCIÓN!!