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MEMBRANA PLASMATICA La Membrana Plasmática se define como la estructura que limita la célula separando el medio extracelular del citosol Mide aproximadamente de 6 a 10 nm de espesor Cumple dos funciones La adhesión celular El transporte de sustancias La membrana no es rígida, es fluida El modelo de membrana actual se denomina Mosaico Fluido , fue propuesto por Singer y Nicholson en 1972 Jonathan Singer y Garth Nicolson (1972) ípido Colesterol Proteínas integrales -hélice hidrofóbica Fosfolípido Proteína periférica Modelo Mosaico Fluido Bicapa lipídica Estructura anfipática Glicolípidos y proteínas insertos en ella Organización dinámica Glicolipido Modelo Mosaico Fluido Este modelo propone que la membrana está formado por : Una bicapa de fosfolipido Proteínas intrínseca o integrales Colesterol Proteínas Periférica Oligosacáridos Fosfolípidos Los fosfolípidos son los componentes principales de la membrana celular. Son moléculas anfipáticas compuestas por una región hidrofílica o cabeza polar y una región hidrofóbica compuesta por dos cadenas hidrocarbonadas de ácidos grasos que constituyen la región apolar o colas apolares. Las cabezas hidrofilicas están dispuestas hacia el medio extracelular e intracelular porque están en contacto con el agua Las colas hidrofobicas se ubican hacia el interior y repelen el agua Los fosfolípidos se disponen en una bicapa lipidica Los Fosfolipidos están formados por dos cadenas de ácidos grasos , una de ellas con todos sus enlaces saturados y la otra con un doble enlace, esto es importante porque ayuda a mantener la fluidez de la membrana . Las cadenas se encuentran unidas a una molécula de glicerol (alcohol) y esta a un grupo fosfato más un compuesto nitrogenado bv bv Fosfolipidos de la Membrana Hay cuatro tipo de fosfolipidos en la membranas estos son: Fosfatidilcolina Fosfatidilserina Fosfatidiletanolamida Esfingomielina En este fosfolipido el glicerol ha sido sustituido por otro alcohol llamado esfingol Estos fosfolípidos son asimétricamente distribuidos entre las dos mitades de la bicapa de la membrana. La hoja externa de la membrana plasmática se compone principalmente de fosfatidilcolina y esfingomielina, mientras que la fosfatidilserina y fosfatidiletanolamina son los fosfolípidos predominantes de la hoja interior. Un quinto fosfolípido, fosfatidilinositol, también se localiza en la mitad interna de la membrana plasmática. La forma y la naturaleza anfipática de los fosfolípidos, hace que estas moléculas formen espontáneamente en solución acuosa Micelas esféricas y Laminas biomoleculares o bicapailpidicas * Los fosfolípidos tienen libertad para moverse rápidamente en el plano de su propia capa, haciendo de su estructura un "cristal líquido", que no es ni sólido, ni líquido. Esto le da a la membrana una integridad estructural, pero al mismo tiempo le proporciona gran flexibilidad, permitiendo a la célula cambiar su forma, expandirse o contraerse. Esta capacidad es esencial durante la división celular. Colesterol Constituye el 20% de los lípidos de la membrana El colesterol, es una molécula antipática y como tal se orienta con su grupo OH polar hacia la superficie de la membrana interaccionando con las cabezas polares de los fosfolípidos, con su región hidrofóbica (anillo esteroidal) embebida en el interior de la membrana se ubica entre los ácidos graso de los fosfolipidos El efecto neto de colesterol en la fluidez de la membrana varía, dependiendo de la composición lipídica. El colesterol restringe el movimiento al azar de las cabezas polares de los fosfolipidos, que son las más cercanas a las superficies externas de las hojas, pero separa y dispersa sus colas hidrofóbicas, causando que la doble capa llegue a ser más fluida,por esto se dice que estabiliza los fosfolipidos de la membrana El colesterol tiene un papel regulador de la fluidez de membrana en dos sentidos. Por un lado, ayuda a estabilizar la membrana impidiendo una fluidez excesiva que pueda desestabilizarla. Al aumentar la temperatura. , la bicapa lipídica se hace más fluida hasta desintegrarse; en presencia de colesterol se necesita más temperatura para alcanzar este punto entonces da menos fluidez Al disminuir la temperatura el colesterol impide el colapso y cristalización entre cadenas lipídicas que conllevaría la pérdida de fluidez y una rigidez excesiva en la membrana.porque los fosfolipidos tienden a juntarse por lo tanto la bicapa es menos fluida a altas temperaturas y menos sólida a bajas temperatura y da mayor fluidez El colesterol se encuentra en las membranas de las células animal Las membranas de los hongos y algunos protistas Ergasterol que es otro tipo de esterol Las membranas de los vegetales tienen fitoesteroles Proteínas La membrana tiene dos tipos de proteínas Las proteínas integrales o intrínsecas se ubican entre los fosfolípidos, estas son variadas porque cumplen diferentes funciones La mayoría de estas proteínas son glicoproteínas porque se une a monosacáridos que están fuera de las membrana Las proteínas periféricas estas se ubican el exterior de la membrana o en el interior del citosol Proteínas de la membrana Las proteínas integrales son anfipáticas esto es que su parte positiva hidrofilica se dirije hacia el citoplasma o fuera del citoplasma y las regiones hidrofobicas están orientada a hacia los ácidos grasos de los fosfoflipidos Proteínas Proteínas Transmembranas Estas atraviesa toda las membrana algunas la atraviesan una sola vez y otras hasta 24 veces , tienen estructura alfa hélice Proteínas Proteínas Barril llamadas así por su forma porque sus aminoacidos se han unido por enlace plegados beta hacia arriba dándole aspecto de barril , ellas no salen de la membrana y originan poros por donde pasan sustancias y el agua Proteínas de la Membrana Proteinas alfa Hélice conectadas Proteínas Periféricas Las proteínas periféricas de membrana se encuentran en las superficies exterior e interior de las membranas, unidas a las proteínas integrales o a los fosfolípidos. A diferencia de las proteínas integrales de membrana, las proteínas periféricas no se extienden hacia el interior hidrofóbico de la membrana y su unión es menos estrecha. Por le que separan facilmente Su estructura es globular Funciones de la Proteínas Periférica Sirven como receptoras para moléculas mensajeras como lo que son las hormonas. Regulan la señalización celular Confieren cierta identidad a la célula. Establecen uniones con los microfilamentos que rodean la membrana por el citosol. Proteínas de la Membrana Distribución de las proteínas en la membrana Funciones de las Proteínas de la Membrana Canales Transportadoras Receptoras Enzimas Anclajes del citoesqueleto Marcadoras de la identidad de la célula Glucidos Son mayoritario oligosacarido unidos por enlace covalente a las proteínas y lípidos de la membrana formando lo glucolípidos y las glucoproteínas que quedan expuestas en el espacio extracelular Ambos constituyen el llamado Glucocalix Funciones del Glucocalix Intervienen en el reconocimiento celular, es decir son receptores de la membrana Protege la superficie de la célula del daño mecánico y químico Presenta propiedaes inmunitarias, se comporta como antígeno puede ser reconocido por el sistema inmune Interviene en el reconocimiento de sustancias que la célula incorpora al interior Funciones de la Membrana Protegen a la célula y óganelos del medio externo Mantienen una forma estable de la célula Regulan el transporte de sustancias y energía hacia adentro o hacia afuera de la célula Permite la comunicación entre células adyacentesPermite el reconocimiento celular Permiten la motilidad de algunas celulas u organelos Fluidez de la Membrana La fluidez de las membranas es biológicamente importante ya que muchos procesos como el transporte de sustancias o la actividad de enzimas dependen de ello; esta característica. Depende de factores como La temperatura: La fluidez aumenta al aumentar la temperatura LA Naturaleza de los fosfolípido: La presencia de lípidos insaturados y en cadena cortas favorecen el aumento de la fluidez La presencia de Colesterol: Endurece las membranas, reduciendo su fluidez y permeabilidad
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