Diagrama de flujo
Membrana Plasmatica
Diagrama de flujo: membrana plasmática
Contenido del diagrama
Membrana Plasmática
Las células están
separadas del mundo externo por una estructura delgada y frágil llamada membrana plasmática
Generalidades de las funciones de la membrana
Que Miden
De 5 a 10 nm de espesor.
Son :
Compartimentalización
Las membranas son hojas continuas, sin interrupciones
Como tales
Siempre se rodena de compartimientos
Mientras que
La membrana nuclear y la citoplásmica encierran diversos espacios intracelulares.
Permiten
Las actividades especializadas sin interferencia externa y permite la regulación independiente de las distintas actividades celulares.
Andamiaje para actividades bioquímicas.
Mientras haya reactivos en una solución, sus interacciones dependen de las colisiones aleatorias.
Por el contrario
los componentes que se
encuentran embebidos en la membrana no flotan libremente y pueden ordenarse para una interacción eficaz.
Proporcionan una barrera con permeabilidad selectiva
Las membranas evitan el intercambio irrestricto entre moléculas de un lado al otro.
Al mismo tiempo
las membranas proporcionan un medio de comunicación entre los compartimientos que separan.
Transporte de solutos.
La membrana plasmática contiene la maquinaria para el transporte físico de sustancias de un lado de la membrana al
otro
Permite
Que una célula acumule sustancias, como azúcares y aminoácidos, necesario para el metabolismo
Respuesta a estímulos externos
Interacción celular
Transducción de energía
Mediante
Un proceso llamado Transducción de señales
Las membranas tienen receptores que se combinan con moléculas específicas (ligandos) o
reaccionan a otros tipos de estímulos
Ya que
La interacción de un receptor de la membrana
plasmática con un ligando externo puede hacer que la membrana genere una señal que estimule o inhiba sus actividades internas.
Permite
Que las células se reconozcan y se envíen señales unas a otras, que
se adhieran cuando sea adecuado y que intercambien materiales e información.
Tambien
Las proteínas facilitan la interacción entre materiales extracelulares y el citoesqueleto intracelular.
Participa
participan íntimamente en los procesos por los cuales un tipo de energía se convierte en otro tipo (transducción energética).
Composición química de las membranas.
Las membranas son ensambles de lípidos y proteínas en los que los componentes .
Se mantienen
juntos en una hoja delgada mediante enlaces no
covalentes
El centro de la membrana consiste en una hoja de lípidos dispuestos en una capa biomolecular
La bicapa
sirve
sobre todo como una columna estructural para la membrana y establece la barrera que impide los desplazamientos aleatorios de materiales hidrosolubles hacia dentro y fuera de la célula.
Lípidos de membrana
Las membranas contienen una gran diversidad de lípidos, los cuales son anfipáticos o sea, contienen regiones hidrofílicas e hidrófobas
FOSFOGLICÉRIDOS
ESFINGOLÍPIDOS
COLESTEROL
La mayor parte de los lípidos de la membrana contiene un grupo fosfato, lo que los convierte en fosfolípidos.
Como casi todos
los fosfolípidos de la
membrana están formados sobre una estructura de glicerol, se llaman fosfoglicéridos
derivados de la esfingosina, un aminoalcohol que contiene una larga
cadena de hidrocarburos
Tienen un grupo principal
colina (la fosfatidilcolina, PC)
etanolamina (fosfatidiletanolamina, PE)
serina (fosfatidilserina, PS)
inositol (fosfatidilinositol, PI)
los grupos principales de PS y PI tienen carga general negativa, mientras que los de PC y PE son neutros.
Un ácido graso de la membrana puede estar completamente saturado (sin enlaces dobles), monoinsaturado (tiene un enlace doble) o poliinsaturado
(cuenta con más de un enlace doble).
A menudo
Los fosfoglicéridos contienen una cadena grasa acido insaturada y una saturada.
Consisten
en esfingosina unida con un ácido graso por su grupo amino
Tienen
Como todos los esfingolípidos tienen dos cadenas
largas de hidrocarburos hidrófobos en un extremo y una región hidrófila en el otro, también son anfipáticos
Parecidos
Fosfogliceridos
Sin embargo
las cadenas acidograsas de esfingolípidos tienden a ser más largas y con saturación más alta que las de los
fosfoglicéridos.
propio de células animales y en algunas de ellas constituye hasta
50% de las moléculas de lípidos de la membrana plasmática.
Orientadas
con su pequeño grupo
hidroxilo hidrofílico hacia la superficie de la membrana y el resto de la molécula sepultada en la bicapa lipídica
A diferencia
otros lípidos de la membrana, el colesterol a menudo se distribuye bastante uniformemente entre las dos capas.
La naturaleza e importancia de la bicapa lipídica
Los lípidos de una membrana son más que simples elementos estructurales, ya que pueden tener efectos importantes en las propiedades biológicas de una membrana.
ya que
La composición lipídica determina el estado físico de la membrana e influye en la actividad de las proteínas particulares de la misma.
CARBOHIDRATOS DE LA MEMBRANA
Las membranas plasmáticas de las células eucariotas también contienen carbohidratos.
Más de
90% de los carbohidratos de la membrana tienen enlaces covalentes con las proteínas para formar glucoproteínas;
La adición de carbohidratos o glucosilación, es la más
compleja de estas modificaciones.
Asi que
se encuentran como oligosacáridos cortos, hidrófilos y ramificados, casi
siempre con menos de 15 azúcares por cadena.
Por lo tanto
Los oligosacáridos
pueden estar unidos con varios aminoácidos distintos mediante dos tipos principales de enlaces
Son importantes
Para mediar las interacciones de una célula con su ambiente y para distribuir las proteínas de la membrana a
distintos compartimientos celulares
Tambien
Los carbohidratos de los glucolípidos de la membrana plasmática eritrocítica determinan si el tipo
sanguíneo de una persona es A, B, AB u O
La estructura y funciones de las proteínas de la membrana.
Según el tipo celular y el organelo particular de la célula, una membrana puede contener cientos de proteínas diferentes.
Cada proteína de membrana
tiene una orientación definida en relación con el citoplasma, por lo que las propiedades de una y otras difieren mucho
Las proteínas de membrana pueden agruparse en tres clases distintas caracterizadas por la intimidad de su relación con la bicapa lipídica
Son:
Proteínas integrales
Proteínas periféricas
Proteínas ancladas al lípido
Penetran la bicapa lipídica.
Éstas son proteínas transmembrana o sea, que cruzan por completo la bicapa lipídica, por lo que tienen dominios que sobresalen por los lados extracelular y citoplásmico de la membrana
Funcionan
receptores que se unen con sustancias específicas en la superficie de la membrana
Se relacionan
con la membrana mediante enlaces electrostáticos débiles
Casi siempre
pueden solubilizarse mediante la extracción con soluciones salinas muy concentradas que debilitan los enlaces electrostáticos que mantienen unidas a las proteínas periféricas con la membrana
Funcionan como
Estas proteínas brindan soporte estructural a la membrana y actúan como ancla para las
proteínas integrales de la membrana. Otras proteínas periféricas
Otras proteínas
de la superficie interna de la membrana plasmática funcionan como enzimas,
cubiertas especializadas
Es posible distinguir varios tipos de proteínas de membrana ancladas a los lípidos.
Muchas proteínas presentes en la cara externa de la membrana
plasmática están unidas a la membrana mediante un pequeño oligosacárido
Asi que
Las proteínas periféricas de la membrana que tienen este tipo de enlace glucosil-fosfatidilinositol se
conocen como proteínas ancladas por GPI.
Lípidos de membrana y fluidez de la membrana.
La naturaleza dinámica de la membrana plasmática.
El estado físico del lípido de una membrana se describe por su fluidez (o viscosidad)
Movilidad de lípidos en la membrana.
Se forman
Una bicapa artificial simple formada por fosfatidilcolina y fosfatidiletanolamina, cuyos ácidos grasos son insaturados
El lípido pasa de una fase cristalina líquida a un gel cristalino congelado en el que el movimiento de las cadenas de ácido graso de los fosfolípidos está muy limitado.
Tambien
La temperatura a la cual ocurre este cambio se llama temperatura de transición.
La fluidez de la Membrana
Importancia
Mantenimiento
La fluidez de la membrana representa un
compromiso perfecto entre una estructura rígida y ordenada que carecería de movilidad y un fluido no viscoso completamente líquido en el que los componentes de la membrana no pudieran orientarse y que no tendrían organización,
las células responden a las condiciones cambiantes mediante la modificación de los tipos de fosfolípidos que las componen
Ademas
la fluidez permite que
haya interacciones dentro de la membrana.
La fluidez también participa en el ensamble de la membrana
Las membranas sólo surgen de otras preexistentes y su crecimiento se logra por la inserción de lípidos y proteínas en la matriz fluida de la hoja membranosa.
El mantenimiento de la fluidez de la membrana es un ejemplo de la homeostasis a nivel
celular y puede demostrarse de varias formas
Mediante
los ajustes en la composición de la grasa acilo en varios organismos, incluidos los mamíferos que hibernan, peces de estanques cuya temperatura cambia mucho
del día a la noche, etc..
Así que
contienen lípidos extraordinariamente inusuales.
un fosfolípido puede moverse a los lados dentro de la misma hoja con mucha facilidad.
Por lo tanto
La movilidad de las moléculas individuales de lípidos dentro de la bicapa de la membrana plasmática puede observarse directamente al microscopio.
Encontramos
Restricciones a la movilidad de proteínas y lípidos
Control de la movilidad de las proteínas de membrana
Varias técnicas permiten a los investigadores seguir los movimientos de moléculas en las membranas de células vivas con el microscopio óptico
Tambien
En una técnica llamada recuperación de fluorescencia después de fotoblanqueamiento (FRAP)
Parece que las proteínas plasmáticas no son del todo libres para movilizarse al azar en el “mar” de lípidos.
Por lo tanto
Las proteínas está
sometida a diversas influencias que alteran su movilidad y en esta situación
MOVILIDAD DE LÍPIDOS EN LA MEMBRANA
Existen Patrones de movimiento de proteínas integrales de membrana.
Las proteínas son moléculas grandes, por lo que no es sorprendente que su movimiento dentro de la bicapa lipídica esté limitado.
Tambien
Podría esperarse que sus movimientos fueran del todo
libres, aunque varios estudios sugieren que la difusión de fosfolípidos también está restringida.
La membrana plasmática es una barrera que bloquea los materiales disueltos de la célula para que no se difundan al ambiente
Mientras que
Al mismo tiempo debe permitir el intercambio necesario de materiales hacia dentro y fuera de la célula.
Ya que
La bicapa lipídica de la membrana es ideal para evitar la pérdida de solutos cargados y polares de una célula
Por consiguiente
Debe existir cierta
provisión especial para permitir el desplazamiento de nutrientes, iones, productos de desecho y otros compuestos, desde y hacia la célula.
Por medio
La difusión del agua a través de las membranas
Difusión de sustancias a través de las membranas celulares
Difusión facilitada
La difusión de iones a través de las membranas
Transporte activo.
La sustancia debe estar presente en mayor concentración en un lado de la membrana que en el otro
Tambien
la membrana debe ser permeable a la sustancia.
Una membrana puede ser permeable a un soluto determinado:
1) porque el soluto puede pasar en forma directa por la bicapa lipídica
2) porque el soluto puede atravesar por un poro acuoso que se extiende por la membrana.
Se considera la polaridad del soluto
Una medida simple de la polaridad (o no polaridad) de una sustancia es el
coeficiente de partición
Las moléculas de agua se mueven con mucha mayor rapidez a través de una membrana celular que los iones disueltos o los solutos orgánicos polares pequeños y que en realidad no penetran.
Por eso
las membranas son
semipermeables.
El agua se desplaza con facilidad a través de una membrana semipermeable de una región con menor concentración de soluto a
una de mayor concentración de soluto.
Este proceso se llama Ósmosis
Cuando dos compartimientos con distinta concentración de soluto se separan por una membrana semipermeable
en relación con el compartimiento con menor concentración de soluto, el cual
se describe como hipotónico (o hipoosmótico).
se dice que el compartimiento con la mayor concentración de soluto es hipertónico (o hiperosmótico)
La bicapa lipídica que constituye el centro de las membranas biológicas es muy impermeable a sustancias con carga, incluidos iones pequeños
Por eso
el movimiento rápido (conductancia) de estos iones a través de la membrana tiene una función crucial en muchas
actividades celulares,
Como es
la formación y propagación de un impulso nervioso, secreción de sustancias al espacio extracelular, entre otras
Tambien
las membranas celulares contienen canales iónicos, es decir, aberturas en la membrana que son permeables a iones específicos.
Esto se debe
Al logró con microelectrodos en una pipeta muy fina hecha de vidrio pulido que se colocó en la
superficie celular externa y se selló sobre la membrana por succión.
como conductos o transportadores participantes en el desplazamiento de iones y solutos a través de la membrana
las sustancias se desplazan a través de las membranas
Por medio de
Un transportador proteínico
las moléculas de soluto se unen de manera específica con un
portador proteínico de membrana (un transportador facilitador)
es el proceso de mover las moléculas a través de una membrana celular con el uso de la energía celular
Implica que
las moléculas que se mueven contra el gradiente o la otra forma de la resistencia
Ya que
mueve las moléculas desde un área de una concentración más inferior a una concentración más alta
Angel Rodriguez Gonzalez
Información
- Descripción
- Diagrama sobre Membrana Plasmatica, creado por Angel Rodriguez Gonzalez el 05/09/2021.
- Creado por
- Angel Rodriguez Gonzalez
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