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Membrana plasmática (La membrana (Modelos estructurales (Singer y Nicolson…

- - - - Acoplado a reacciones que requieren energía
      - 1. Transporte Activo Directo
        
        Obtiene energía de la hidrólisis de ATP
        
        ATPASA P
        
        transportan iones y se ubican en la membrana plasmática de las células, así como en las membranas del retículo endoplasmático de animales, plantas y hongos. Estas proteínas denominadas bombas, hidrolizan ATP para transportar activamente a través de una membrana, un determinado soluto generando un gradiente electroquímico.
        
        ATPASA F
        
        Se encuentra en las Mitocondrias específicamente en la Fosforilación Oxidativa
        
        ATPASA V
        
        Se encuentra en Vacuolas y Vesículas, en los lisosomas, endosomas y complejo de Golgi
        
        TRANSPORTADORES ABC
        
        Llevan a cabo el transporte de moléculas de mayor tamaño, como iones, lípidos, sales biliares, medicamentos, tienen dos dominios de unión a nucleótidos y dos dominios transmembrana
        
        MDR : Expulsan fármacos muera de la célula
        
        MDR1 : Se encuentran en el epitelio intestinal, hepatocitos etc, protege la célula contra sustancias dañinas
      - 2. Transporte activo Indirecto
        
        Cotransporte
        
        ambos sustratos se desplazan en el mismo sentido. Ej: SGLT, SGLT1
        
        Contratransporte
        
        el transporte de la molécula va en un sentido, mientras que el ion sigue el opuesto.
    - - Difusión simple
        
        Factores que lo afetan
        
        Polaridad: Las moléculas NO polares pueden atravesar facilmente
        
        Liposolubilidad: Mayor cociente de reparto, más liposoluble, mayor difusión
        
        Gradiente de concentración: Más gradiente, meyor difusión. Es la fuerza impulsora de transporte
        
        Carga: Sustancias no cargadas difunden con más facilidad
        
        Tamaño del soluto: entre mas pequeño más fácil podrá pasar
        
        Transporte a favor del gradiente sin necesidad de ningún transportador
      - Difusión facilitada
        
        Canales de membrana
        
        Transporte rápido de iones
        
        Canales mecanosensibles
        
        Se abren en respuesta a acciones de tipo mecánico
        
        Canales quimiosensibles
        
        Son regulados mediante la union de un ligando al canal, muchas veces este actúa como un receptor
        
        Canales dependientes de voltaje
        
        Esenciales para la transmisión y propagación de los potenciales de acción
        
        Canales de uniones tipo gap
        
        Permiten el paso de iones y macromoléculas entre 2 células vecinas
        
        Canales Iónicos
        
        Acuoporinas
        
        Canales especializados , selectivos para el paso del agua, éstos impiden el paso de protones
        
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        Porinas
        
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        Canalopatías: trastornos en los canales que alteran su funcionamiento
        
        Por proteínas Transportadoras
        
        Permeasas
        
        Especificidad del sustrato : cada transportador transporta una molécula o un grupo en específico
        
        Reversibilidad según el gradiente : es un transporte bidireccional, la dirección depende del gradiente de concentración
        
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        UNIPORTE
        
        Transporte de un solo soluto: GLUT
        
        TRANSPORTE ACOPLADO
        
        SIMPORTE: Los dos solutos se transportan en el mismo sentido
        
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        Permiten el paso de moléculas de pequeño tamaño y carga apropiada.
      - Osmosis
        
        La concentración de solutos cambia a ambos lados de la membrana con el fin de igualar la concentración en el líquido intra- y extracelular
- - - - Proteínas ancladas a lípidos
        
        Proteínas unidas covalentemente a moléculas de lípido de la bicapa
        Claramente incluidas en la membrana
        Se encuentran tanto en la monocapa interna como en la externa
        
        Localización
        
        Hemimembrana P
        
        Las proteínas se anclan a la bicapa mediante cadenas hidrocarbonadas de:
        
        AG saturados
        
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        Grupos isoprenoides
        
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        Hemimembrana E
        
        Las proteínas se fijan a la bicapa a través de un derivado glucosilado del fosfatidilinositol (glucasilfosfatidilinositol GPI)
        
        Son traducidas en el RER en forma de proteínas integrales de paso único
        
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      - Proteínas periféricas
        
        Débilmente asociadas a la bicapa lipídica/proteínas integrales, por lo que pueden extraerse con facilidad
        
        Adheridas a las caras externa e interna de la membrana mediante enlaces covalentes
        
        Suelen ser enzimas o proteínas de anclaje de la membrana al citoesqueleto
      - Proteínas integrales
        
        Íntimamente unidas a la bicapa lipídica, por lo que son difíciles de aislar mediante técnicas estándar de purificación
        Moléculas anfipáticas
        
        Monotópicas
        
        Atraviesan la membrana parcialmente (solo la monocapa
        externa o interna)
        
        Proteínas tansmembrana
        
        Cruzan toda la bicapa
        
        Paso único
        
        Paso múltiple
        
        De la membrana del eritrocito
        
        Proteína banda 3: proteína integral de paso múltiple
        Glucoforina: proteína integral de paso único
        Proteínas periféricas: espectrina, anquirina, proteína banda 4.1, banda 4.2, aducina, actina y tropomiosina
    - - Movimiento
        
        Rotación: movimientos en torno a un eje mayor
        
        Desplazamiento lateral: lleva una velocidad inferior a la de los lípidos
        
        Limitado a áreas (dominios de membrana) específicas de la membrana
        
        da lugar a la polarización celular
        
        Tipos
        
        Células epiteliales
        
        Neuronas
        
        Espermatozoides
        
        Mecanismos de restricción
        
        Agregando proteínas en complejos grandes que se mueven lentamente
        
        Limitar el desplazamiento de proteínas integrales que actúan como puntos de fijación del citoesqueleto
        
        Barreras de separación entre dominios
        
        Cinturones de microfilamentos de actina
        
        Barreras herméticas
      - Las proteínas muestran una orientación asimétrica
        
        Las proteínas integrales monotópicas y todas las extrínsecas y las ancladas a lípidos se encuentran solo en una de las dos hemimembranas
        
        la proteínas integrales transmembranales se encuentran en la bicapa
        
        los extremos N-terminal y C-terminal están dirigidas hacia la misma cra celular
  - - - Glicerofosfolípidos
        
        Ésteres de glicerol con dos ácidos grasos y un grupo de cabeza polar formado usualmente por ácido fosfórico, lo cual da un compuesto resultante de ácido fosfatídico
        
        El ácido fosfatídico actúa de precursor a partir del cual derivan los restantes glicerofosfolípidos por unión al grupo fosforilo de un alcohol
        
        Principales gicerofosfolípidos
        
        Los que contienen aminoalcoholes como...
        
        Colina
        
        fosfatidilcolina
        
        lecitina
        
        pH neutro
        
        Serina
        
        fosfatidilserina
        
        pH de carga negativa
        
        Etanolamina
        
        fosfatidiletanolamina
        
        cefalina
        
        pH neutro
        
        En menor medida...
        
        Los que contienen inositol en distintos estados de fosforilación
        
        fosfatidilinositoles
        
        pH de carga negativa
        
        Los que contienen otra molécula de glicerol
        
        fosfatidilglicerol
        
        pH de carga negativa
        
        En las mmembranas mitocondrial interna y bacteriana es posible distinguir también un glicerofosfolípido formado por la unión de dos ácidos fosfatídicos a una molécula de glicerol
        
        difosfatidilglicerol o cardiolipina
      - Esfingolípidos
        
        estructura análoga a la de los glicerofosfolípidos, pero no contienen glicerol. En su lugar contienen esfingosina, un aminoalcohol de cadena larga
        
        Precursor común: ceramida
        
        Tipos de esfingolípidos según el grupo de cabeza polar que se una a la ceramida
        
        Esfingomielinas
        
        Contienen como grupos de cabeza polares los aminoalcoholes fosforilados fosfocolina y fosfoetanolamiina
        
        Especialmente numerosas en la vaina de mielina que aísla los axones de algunas fibras nerviosas
        
        La vaina de mielina se forma por la aposición sucesiva de la memebrana de las células de la glía en torno al axón de las neuronas
        
        La mielina promueve una conducción saltatoria del impulso nervioso, mucho más rápida que la que ocurre en las fibras nerviosas no mielinizadas
        
        Osoesfingolípidos
        
        Están formados por la unión de la ceramida con una o varias unidades glucídicas
        
        No contienen ácido fosfórico
        
        Subdivisión
        
        Cerebrósidos
        
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        Globósidos
        
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        Gangliósidos
        
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      - Esteroles
        
        Pertenecen al grupo de los esteroides con 27-29 átomos de carbono organizados alrededor del núcleo de esterano o ciclopentanoperhidrofenantreno
        
        Más común en células animales
        
        Colesterol
        
        Más comúnes en las células de plantas y hongos
        
        Estigmasterol
        
        Ergosterol
      - Ácidos grasos
        
        componentes esenciales de los glicerofosfolípidos y de los esfingolípidos
        
        Ácidos orgánicos con largas cadenas hidrocarbonadas. Tienen dobles enlaces o insaturaciones, que están en configuración cis, lo cual supone un factor decisivo en el estado fluidez de la membrana.
        
        Ácidos grasos saturados más habituales
        
        Ácido palmítico
        
        formado por 16 carbonos
        
        Esteárico
        
        formado por 18 carbonos
        
        Ácidos grasos insaturados más habituales
        
        Oleico
        
        de 18 carbonos y un doble enlace
        
        Linoleico
        
        de 18 carbonos y dos dobles enlaces
        
        Linolénico
        
        de 18 carbonos y tres dobles enlaces
    - - La acumulacón de determinados lípidos de membrana retiene proteínas implicadas en la señalización celular
      - Situados en la hemimembrana E
        
        Se caracteriza por el predominio de esfingolípidos y colesterol
        
        Los esfingolípidos pueden formar agrupaciones compactas y relativamente duraderas mediante fuerzas de Van der Waals
        
        Los glicerofosfolípidos son incapaces de interaccionar de un modo ta estable y quedan fuera de los microdominios
      - Quedan "secuestradas" proteínas implicadas en la señalización celular
      - Aquí se localizan principalmente los receptores inmunológicos, de neurotransmisores, de los factores de crecimiento, de tipo quinasa y proteínas G
        
        Podrían servir como sitios de reconocimiento de la entrada de ciertos patógenos y toxinas bacterianas
      - Presente en la hemimembana P
        
        Caveolina
        
        Son proteínas de unión al colesterol y las cavéolas son especializaciones de las balsas lipídicas caracterizadas por la presencia de caveolina
  - - - Los lípidos son moléculas
        Propuso una organización en monocapa (observó que en la interfaz aire-agua se formaban monocapas lipídicas)
    - - Comprobó que las sustancias liposolubles penetraban en la célula con facilidad y las hidrosolubles apenas lo hacían
    - - Extrajeron los lípidos de las membranas y los extendieron en una monocapa, cuya área resultó ser el doble de lo que esperaban. Así llegaron a la conclusión de una bicapa lipídica
    - - Modelo del mosaico fluido: La membrana es una bicapa lipídica fluida (los lípidos pueden desplazarse libremente) sobre la que quedan adheridas miles de proteínas a modo de mosaico
    - - Estructura de las proteínas de membrana
    - - Acuñó el concepto de unidad de membrana para designar la imagen de tres capas de diferente electrodensidad
    - - Propusieron el modelo del sándwich: la membrana plasmática estaba formada por una doble capa lipídica cubierta por proteínas
  - - - unidas por enlaces covalentes, dando lugar a glucolípidos y glucoproteínas
        
        estas, junto con proteoglucanos forman
        
        Glucocáliz
        
        Funciones
        
        Proteger a la célula de agresiones químicas y mecánicas
        
        Mantiene cuerpos extraños a distancia
        
        Evita interacciones no deseadas
        
        Reconocimiento celular
        
        En enterocitos posee enzimas que ayudan a la degradación de disacáridos y oligopeptidasas
        
        Una falla en este produce células tumorales
        
        Se produce metástasis cuando
        
        hay una falla en los mecanismos de adhesión
        
        Juegan un pape doble
        
        Ignoran las interacciones, lo que les permite crecer
        
        diseminación más o menos selectiva por parte del organismo
        
        poseen una orientación asimétrica hacia el exterior de la célula
        
        Algunos de estas glucoproteínas y glucolípidos permiten el agrupamiento de células durante la etapa embrionaria
        
        Generan tejidos y órganos
      - Pueden adquirir diferentes composiciones y configuraciones
        
        Perfecto para la comunicación celular
      - Funciones
        
        Reconocimiento y fijación de moléculas libres en el medio extracelular
        
        Llevado a cabo por cadenas glucídicas expuestas en el glucocáliz
        
        Dispone de mecanismos de transporte para la absorción de nutrientes
        
        En enterocitos y epitelio intestinal poseen prolongaciones citoplasmáticas también llamadas microvellosidades
        
        Adhesión específica entre dos células y de una célula con la matriz
        
        las glucoproteínas transmembranales se encargan de la adhesión
        
        existen 2 tipos
        
        Adhesión célula-célula
        
        interacción entre espermatozoide y ovocito (fecundación)
        
        Adhesión célula-matriz
        
        la glucoproteína ZP3 ayuda a la unión de los gametos
- - - - Líquido extracelular: Gran cantidad de NaCl y poca de KCl
      - Líquido intracelular: K+ es el catión principal
      - El K+ va del líquido intracelular al extracelular por canales de fuga de K+
      - El Vm refleja el trabajo espontáneo que hay que realizar para separar 2 iones que deberían estar juntos en el liquido intercelular
      - El potencial de membrana neutraliza la tendencia del K+ a difundir a favor del gradiente de concentración
      - La bomba Na+/K+ es la responsable de mantener las diferencias de de concentración de Na+ y K+. Salen 3 iones de Na+ al líquido extracelular y entran 2 iones de K+ al líquido intracelular
- - - - Dependen de voltaje
- - - - Fase de despolarización : entrada de Na por canales dependientes de voltaje y alcanza +40mV
        
        Fase de Repolarización : Inactivación de canales de Na y la apertura de canales de K
        
        Fase de hiperpolarización : Se produce porque el valor de potencial de membrana adquiere valores más negativos que en reposo, producido por un aumento de la permeabilidad a iones K
        
        Periodos refractarios : Despues de un potencial de acción no se puede generar otro
      - Propagación del potencial de acción a lo largo del axón
        
        Propagación punto a punto : en axones no mielinizados y consiste en la generación de sucesivos potenciales de acción
        
        Propagación saltatoria : se da en axones mielinizados y disminuye el flijo ionico
        
        Sinapsis eléctrica : la neurona presináptica esta conectada con la neurona postsináptica por uniones GAP
        
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- - - - Cada subunidad tiene 6 hélices alpha de S1 a S4
        
        Los cambios de voltaje que suceden en la membrana actúan sobre los aminoácidos S4 los cuales abren o cierran los canales
      - La selectividad de cada canal depnede del tamaño del poro central y el cómo interacciona con el ión
    - - Compuerta de activación(m)
        
        Contacto con el líquido extracelular
        
        Mientras sucede el potencial de acción en reposo, esta compuerta está cerrada y Na+ no puede entrar a la célula
      - Compuerta de inactivación(h)
        
        Contacto con el líquido intracelular
        
        Mientras sucede el potencial de acción en reposo, esta compuerta está cerrada
        
        El potencial de membrana se hace menos negativo que el potencial de reposo
        
        Hay un voltaje en el que se produce un cambio de la puerta de activación y se abre
        
        Este es el estado activado
        
        Estado en el que m y h están abiertas asi que el ión puede ir al interior de la célula
        
        Cuando esta se cierra, el potencial de membrana empieza a recuperarse para alcanzar su valor de reposo(repolarización de la membrana)
  - - - Regula la salida de iones
        
        Cuando el potencial de membrana está en reposo, esta está cerrada
        
        Cuando hay una despolarización del potencial de membrana
        
        Se abre la compuerta y los iones pueden salir de la célula a través del canal