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Membrana celular (Modelos estructurales (Singer y Nicolson (Estructura de…

- - - - Esta cubierta de azúcares contiene glucoproteínas y proteoglucanos que, después de haber sido secretados al exterior, quedan adsorbidos en su superficie.
  - - - Algunos glucolípidos y glucoproteínas del glucocáliz permiten el agrupamiento de células durante el desarrollo embrionario para generar los tejidos y órganos de un individuo, intervienen en la coagulación de la sangre y tienen propiedades inmunológicas, ya que contienen muchos antígenos celulares que causan el rechazo de los trasplantes y definen los grupos sanguíneos.
        
        De los principales cambios que experimenta una célula tumoral, se le relaciona con la modificación del glucocáliz, la cual consiste en que desaparecen algunos antígenos, que dejan de expresarse, y aparecen otros nuevos. Por lo tanto, pueden producirse cambios en la expresión de las moléculas implicadas en la adhesión célula-célula y célula-matriz.
- - - - Tipos
        
        Esfingolípidos
        
        grupo de cabeza polar + dos colas apolares, no contienen glicerol
        
        en su lugar, compuestos por esfingosina
        
        dos colas hidrófobas
        
        constituidas por
        
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        dos clases
        
        esfingomielinas
        
        contienen grupos de cabeza polares
        
        los aminoalcoholes
        
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        osoesfingolípidos
        
        Esteroles
        
        27 carbones
        
        Colesterol
        
        Rigidez
        
        Permeabilidad
        
        Glicerofosfolípidos
        
        Ésteres de glicerol con dos ácidos grasos y un grupo de cabeza polar
        
        cabeza constituida por
        
        ácido fosfatídico
        
        principales
        
        contienen
        
        aminoalcoholes colina
        
        cefalina o fosfatidiletanolamina
        
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        fosfatidilserina
        
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        fosfatidilcolina
        
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        glicerol
        
        fosfatidilglicerol
        
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        inositol
        
        fosfatidilinositol
        
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        en membrana mitocondrial interna y bacterias
        
        unión de dos ácidos fosfatídicos + glicerol
        
        cardiolipina
    - - Bicapa
        
        Propiedades
        
        Autoensamblaje
        
        Formación de vesículas
        
        Autosellado
      - Micela
- - - - Estas se encuentran íntimamente unidas a la bicapa lipídica. Son difíciles de aislar por técnicas estándar de purificación, y para solubilizarlas y extraerlas es necesario utilizar procedimientos drásticos que destruyan totalmente la estructura de la membrana, como es la aplicación de detergentes y desnaturalizantes.
      - Estan embebidas en la membrana plasmática y son antipáticas
      - Hay proteínas que atraviesan la membrana parcialmente
      - Se asocia a la bicapa dependiendo de su secuencia de aminoácidos y la optimización de los puentes de hidrógeno (moléculas que la rodean.)
    - - Se encuentran asociadas a la bicapa lipídica. Se pueden extraer con facilidad mediante procedimientos suaves que rompan dichas fuerzas sin comprometer la estructura de la membrana, como la exposición a soluciones de muy alta o baja fuerza iónica.
    - - Estas proteínas se encuentran unidas a moléculas de lípido constituyentes de la bicapa. Parecido a las proteínas intrínsecas, están incluidas en la membrana. Por ende, el tratamiento con agentes suaves de extracción, válidos para las proteínas extrínsecas, no tiene ningún efecto si no se rompe antes el enlace covalente que establece la asociación proteína-lípido.
        
        Estudio de la membrana del eritrocito
        
        Preparaciones de membrana purificadas (conocidas como fantasmas de eritrocito).
        Mamíferos --> las células de la línea roja tienen forma de disco bicóncavo de unos 7 μm de diámetro y carecen de núcleo, mitocondrias y sistema endomembranoso. Les permite albergar la mayor cantidad posible de hemoglobina, pigmento sanguíneo encargado del transporte de oxígeno a los tejidos.
    - - La glucoforina es una proteína integral de paso único. Se encuentra en la bicapa de manera que su extremo hidrófilo carboxi-terminal se encuentra en la cara citosólica de la membrana, mientras que el amino-terminal se halla en la cara extracelular. El segmento externo está glucosilado, con oligosacáridos unidos a oxígeno y nitrógeno que suponen cerca del 60% de la masa total de la glucoproteína.
    - - Interactúan entre sí para formar una malla que recubre la cara citosólica de la bicapa y son las responsables de la estabilidad y las propiedades viscoelásticas del eritrocito. Entre ellas, cabe destacar la espectrina, la anquirina, la proteína banda 4.1, la banda 4.2, la aducina, la actina y la tropomiosina.
        
        La más abundante es la espectrina Se trata de una proteína fibrilar compuesta por dos tipos distintos de subunidades, α y β.
    - - Las membranopatías congénitas constituyen un grupo de enfermedades genéticas en las que el defecto de alguna de las proteínas de membrana hace que estos sean más frágiles y se destruyan precozmente.
      - La esferocitosis hereditaria o enfermedad de Minkowski-Chauffard se caracteriza por la presencia de eritrocitos esféricos o esferocitos . El principal mecanismo molecular que subyace a la patología es el déficit o alteración de la anquirina, la espectrina α o la espectrina
      - La eliptocitosis se caracteriza por la presencia de eritrocitos elípticos, se hereda de acuerdo a un patrón autosómico dominante. Los defectos más habituales son anomalías en la espectrina α, la espectrina β y la proteína banda 4.1. El resultado es que no se pueden formar tetrámeros de espectrina.
    - - Propiedades de la bicapa lipídica extensibles al mosaico proteico.
        Algunas proteínas de membrana pueden realizar movimientos de rotación en torno a un eje mayor y difundir lateralmente a una velocidad muy inferior a la de los lípidos, dado su mayor peso molecular.
      - Las proteínas integrales transmembrana, por su parte, están embebidas en la bicapa, pero dispuestas asimétricamente. Esto quiere decir que, dada una proteína determinada, sus dominios se encuentran incluidos en la membrana siempre de la misma forma y sus extremos N-terminal y C-terminal están dirigidos siempre hacia la misma cara celular.
- - - - Obtiene la energía que necesita por la hidrolisis del ATP. Existen distintas ATPasas con capacidad de hidrolizar el ATP
        
        ATPasa P
        
        Proteína integral de membrana que es fosforilada de manera reversible por ATP. Algunos tipos de ATPasa P son Na+/K+ ATPasa, la Ca+ ATPasa, la H+/K+ ATPasa y la H+ ATPasa. La subunidad alfa de estas proteinas al ser fosforiladas modifican su conformación para formar el canal de paso para los iones.
        
        ATPasa F
        
        Tiene la capacidad de acoplar la energía liberada por la hidrolisis de ATP al impulso de protones contracorriente. Es un transportador activo que puede ser revertido, su acoplamiento de energía se debe al transporte de protones a favor de gradiente
        
        ATPasa V
        
        Se encuentra en vacualas de hongos y plantas; en los lisosomas, endosomas y complejos de Golgi de las células de animales. Acopla la energía del ATP al transporte de protones al interior, mediante el cual se consigue la acidificación de sus compartimientos celulares.
        
        Transportadores ABC
        
        Llevan a cabo el transporte de diversas moléculas como aminoácidos, péptidos, proteínas, iones metálicos, lípidos, sales biliares, medicamentos y compuestos hidrofobos; con gasto de energía
        
        Ejemplos
        
        MDR
        
        MDR1
        
        1 more item...
        
        MDR2
        
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        CFTR
        
        El gen CFTR codifica para una proteína de canal que permite el paso de cloro, función importante en la creación de la mucosidad respiratoria, el jugo digestivo y sudor.
    - - También llamado secundario porque traslada el sustrato de un medio a otro aprovechando la energía liberada al equilibrarse un gradiente electroquímico. Hay dos tipos:
        
        COTRANSPORTE
        
        Ambos sustratos se deslizan hacia el mismo sentido, casi siempre se ven propulsados por un gradiente de sodio generado por la bomba NA-K ATPasa.
        
        CONTRATRANSPORTE
        
        Funcionan de acuerdo con los principios de transporte activo, aunque el transporte de la molécula va en un sentido mientras que el guion que promueve el transporte va en sentido opuesto. Algunos ejemplos son el intercambio Na-Ca o el intermcambio de Na-H.
- - - - Factores que afectan la difusión simple
        
        Tamaño de soluto
        Polaridad
        Solubilidad
        Gradiente de concentración
        Carga
      - Tipos
        
        OSMOSIS
        
        Movimiento de agua producido por un cambio en la concentración de solutos.
        
        DIFUSIÓN
        
        Movimiento de solutos que atraviesan la membrana en respuesta a la diferencia de concentración.
    - - Poros o canales de membrana
        
        Canales ionicos
        
        Transportan de manera selectiva los solutos
        Son regulados por diferentes mecanismos de apertura o de cierre
        
        Canales quimiosensibles
        
        También denominados canales inotrópicos, se reglan mediante la unión de un ligando al canal. Cuando se une el ligando, los canales cambian de conformación haciendo que el canal se abra o se cierre permitiendo el flujo de un ión específico.
        
        Canales dependientes de voltaje
        
        Son canales que transmiten y propagan potenciales de acción en las neuronas y células musculares. El cambio en el potencial de membrana provoca que la carga eléctrica de los aminoácidos de los canales cambie y los abra.
        
        Canales mecanosensibles
        
        Operan por fuerzas mecánicas. Por ejemplo, en la piel y en los cilios de las células del oído interno. El movimiento de los cilios induce un cambio en el citoesqueleto de la célula, que provoca un efecto de tracción mecánica, lo que provoca la apertura o cierre del canal.
        
        Canales tipo GAP
        
        También conocidos como uniones en hendidura o nexos, son numerosos canales implicados en la comunicación intercelular que permiten el paso de iones y macromoleculas entre dos células vecinas.
        
        Acuaporinas
        
        Son canales especializados en el transporte de agua pero no de protones, es regulable y controlado. El movimiento de agua se rige por el gradiente osmótico.
        
        Existen 13 tipos
        
        AQP1
        
        Más abundante en el cuerpo, sobre todo en el riñón. Ubicada en la membrana del túbulo proximal en el glumérulo renal.
        
        AQP2
        
        Es abundante en la membrana vasolateral del conducto colector. Facilita el transporte y reabsorción de agua en el último tramo de la nefrona. Depende de la accion de la hormona antidiauética.
        
        Porinas
        
        Son canales inespecíficos que permiten el paso de solutos hidrofilos. Pueden ser encontrados en la membrana externa de la mitocondria, los cloroplastos y muchas bacterias
      - Transportador proteíco
        
        Son transportadores proteícos también denominados permeasas que transportan sustancias hidrofilas sin gasto energético. El funcionamiento de estos transportadores se basa en que la proteína alterna, entre dos conformaciones, la unión de su sustrato induce un cambio conformacional para que la sustancia atraviese la membrana.