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ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA - Coggle Diagram
ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA
Las células están separadas del mundo externo por una estructura delgada y frágil llamada membrana plasmática que mide de 5 a 10 nm de ancho
Proporcionar una barrera permeable selectiva
Las membranas evitan el intercambio irrestricto de moléculas de un lado a otro Al mismo tiempo, las membranas proporcionan los
medios de comunicación entre los compartimientos que separación
Transporte de solutos
.
La maquinaria de transporte de la membrana permite que una célula acumule sustancias como azúcares y aminoácidos, necesarias
para alimentar su metabolismo y construir sus macromoléculas
Plataforma para actividades bioquímicas
Para los reactivos que
flotan libremente en disolución, las interacciones dependen de colisiones aleatorias, por el contrario los componentes que están incrustados en una membrana ya no flotan libremente y se pueden ordenar para una interacción colectiva
Respuesta a estímulos externos.
La membrana plasmática desempaña un papel critico en la respuesta de una célula a estímulos externos un proceso denominado
transducción de señales
Compartimentación
La membrana plasmática encierra el contenido de la célula completa, mientras que las membranas nucleares y citoplasmáticas encierran diversos espacios intracelulares
Interacción intercelular
La membrana plasmática permite a las células reconocerse y señalizarse entre sí, adherirse cuando sea apropiado, e
intercambiar materiales e información, así mismo las proteínas dentro de la membrana plasmática también pueden facilitar el intercambio de materiales extracelulares
Transformación de energía
La transformación de energía más básica ocurre durante
la fotosíntesis, cuando los pigmentos unidos a la membrana
absorben la energía de la luz solar, esta se convierte en energía química y se almacena en los carbohidratos
LIPIDOS DE MEMBRANA
Las membranas contienen una gran diversidad de lípidos ,
todos ellos
anfipaticos
FOSFOGLICERIDOS
Los gliseridos de la membrana plasmática son digliseridos, ya que solo dos de los grupos hidroxilo del gliserol están esterificados a ácidos grasos el tercero está esterificado a un grupo fosfato hidrófilo tienen un grupo adicional relacionado con el fosfato por lo común de colina PC, etanolamina PE, serina PS, inositol PI,
En el pH fisiológico los grupos de cabeza de PS y PI tienen una carga negativa general, mientras que los PC y PE son neutros
las cadenas de acilo graso son hidrocarburos hidrofóbicos no ramificados de aproximadamente 16 a 22
El ácido icosapentaenoico EPA, y el ácido docosahexaenoico, son dos ácidos grasos altamente insaturados . El EPA y el DHA
contienen cinco y seis dobles enlaces respectivamente, y se incorporan sobre todo en las moléculas de PE y PC de ciertas membranas en especial en el cerebro y la retina
ESFINGOLIPIDOS
se derivan de la esfingosina, un aminoalcohol que contiene una larga cadena de hidrocarburos.Los esfingolípidos consisten en
esfingosina unida a un ácido graso por su grupo amino, asi mismo esta molecula es una
ceramida
Si el carbohidrato es un azúcar simple el glucolípido se llama
cerebrocido
Si se trata de un pequeño número de azúcares que incluye
ácido sialico
, el glucolípido se llama
gangliósido
el
gangliosido
se forma cuando se le agrega una
galactosa
a la
ceramida
Si la sustitución es de un hidrato de carbono, entonces la molecula es un
glucolípido
Así mismo la vaina de mielina contiene un alto contenido de un glucolípido llamado
galactocerebrócido
COLESTEROL
Los anillos hidrofóbicos de una molécula de colesterol son planos y rigidos, e intervienen en los movimientos de la colas de ácidos grasos de los fosfolípidos
La colocación de las moléculas de colesterol interfiere con la flexibilidad de las cadenas de hidrocarburos lipídicos, lo que tiende a endurecer la bicapa mientras mantiene su fluidez general
A menudo se distribuye bastante bien uniformemente entre las dos capas de hojas
IMPORTANCIA DE LA BICAPA LIPIDICA
Cada tipo de membrana celular se diferencia una de la otra en los tipos de lípidos, la naturaleza de los grupos cabeza y los espacios particulares de las cadenas de acilos grasos
Los lípidos de membrana proporcionan los precursores de mensajeros quimicos altamente activos que regulan la función ceular, es a lo que llamamos
liposomas
Los liposomas se han desarrollado como "vehículos" de fármacos o moléculas de ADN dentro del cuerpo
El
CAELYX
es un liposoma sigiloso que contiene el fármaco de quimioterapia doxorrubicina
Varias mediciones indican que las cadenas de acido graso combinadas de ambas cubiertas de la bicapa lipidica abarcan un ancho de aproximadamente 3 nm
Cada fila de grupos cabeza agrega otros 1.5 nm
Toda la bicapa lipídica tiene un espesor de 6nm
Por razones de termodinámica las cadenas hidrocarbonadas de la bicapa lipídica nunca se expone a las solución acuosa circundante
ASIMETRIA DE LOS LIPIDOS DE MEMBRANA
Las enzimas que digieren lípidos no pueden penetrar en la membrana plasmática, y en consecuencia solo pueden digerir lípidos que residen en la capa externa de la bicapa
La fosfatidiletanolamina, que se concentra en la capa interna, tiende a promover la curvatura de la membrana, lo que es importante en la gemación y la fusión de la membrana.
La fosfatidilserina, que se concentra en la capa interna, tiene una carga neta negativa a pH fisiológico, lo que la hace candidata para unirse a residuos de lisina y arginina cargados positivamente
La aparición de PS en la superficie externa de los linfocitos envejecidos marca las células para que los macrófagos las destruyan, mientras que su aparición en la superficie externa de las plaquetas conduce a la coagulación de la sangre.
CARBOHIDRATOS DE MEMBRANA
el contenido de carbohidratos de la membrana plasmática oscila entre 2 y 10% en peso
todos los carbohidratos de la membrana plasmática miran hacia afuera en el espacio extracelular
El carbohidrato de las glucoproteínas está presente como oligosacáridos, que usualmente poseen menos de 15 azucares por cadena
Los oligosacáridos se pueden unir a varios aminoácidos diferentes mediante dos tipos principales de enlaces
N-acetilglucosamina
El enlace N-glucosídico
Que una persona tenga sangre de tipo A, B, AB u O está determinado por una cadena corta de azúcares unida en forma covalente a lípidos y proteínas de membrana de los glóbulos rojos
una persona con sangre tipo B tiene una enzima que añade galactosa al final de la cadena.
Una persona que tiene sangre tipo A tiene una enzima que agrega N-acetilgalactosamina al final de la cadena
Las personas con el grupo sanguíneo AB poseen ambas enzimas.
aquellos con el grupo sanguíneo O carecen de enzimas capaces de enlazar cualquiera de los azúcares terminales.
PROTEINAS DE MEMBRANA
Cada proteína de membrana tiene una orientación definida relativa al citoplasma. Esta asimetría se conoce como “lateralidad” de la membrana
Clasificación de las proteínas de membrana con relaciona la bicapa lipídica
PROTEINAS PERIFERICAS
se localizan completamente fuera de la bicapa lipídica asociadas con la superficie de la membrana por
enlaces no covalentes
PROTEINAS ANCLADAS A LIPIDOS
se localizan fuera de la bicapa lipídica pero
unidas en forma covalente
a una molécula de lípido que se encuentra dentro de la bicapa.
PROTEINAS INTEGRALES
Son proteínas transmembrana es decir que traspasan totalmente la bicapa lipídica, los estudios sobre el genoma humano nos dicen que este tipo de proteínas de 25-30% de todas las proteínas codificadas y un 60% de todos los objetivos farmacológicos actuales
Los residuos de aminoácidos en los dominios transmembrana forman interacciones de
Van der Waals
con las cadenas de acilo graso de la bicapa, que sella la proteína en la “pared” lipídica de la membrana
El estado físico del lípido de una membrana se describe por su
fluidez
Son los principales tipos de transporte celular
TRANSPORTE ACTIVO
Este tipo de transporte requiere de un gasto de energía
El transporte activo se divide en
PRIMARIO
Las bombas de sodio/potasio y ATPasas pertenecen a esta categoría
SECUNDARIO
TRANSPORTE PASIVO
Este tipo de transporte no requiere de un gasto de energía
DIFUSIÓN SIMPLE
Es el paso de iones de una región de mayor concentración a una de menor concentración
DIFUSIÓN FACILITADA
Es el paso de moléculas con ayuda de proteínas, pero sin usar energía
OSMOSIS
Difusión de moléculas de solvente (agua) a través de una membrana permeable, de un área de baja concentración de solutos a un área de concentración de solutos