Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-145

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Membranas biológicas 111
fl exibles, permitiendo a las membranas celulares cambiar de forma sin 
romperse. Bajo condiciones apropiadas las bicapas de lípidos se fusionan 
con otras bicapas.
La fusión de membranas es un importante proceso celular. Cuando 
una vesícula se fusiona con otra membrana, ambas bicapas de membrana 
y sus compartimentos se hacen continuos. Varias vesículas de transporte 
se forman a partir de, y también se fusionan con, las membranas del RE 
y el complejo de Golgi, facilitando la transferencia de materiales de un 
compartimento a otro. Una vesícula se fusiona con la membrana plasmá-
tica cuando la célula secreta un producto.
Las proteínas de membrana incluyen
proteínas integrales y periféricas
Las dos clases principales de proteínas de membrana, las proteínas inte-
grales y las proteínas periféricas, se defi nen por la fuerza con que se aso-
cian con la bicapa de lípidos (FIGURA 5-7). Las proteínas integrales de la 
membrana están unidas con fi rmeza a la membrana. Los biólogos celula-
res normalmente sólo pueden liberarlas rompiendo la bicapa con detergen-
tes. Estas proteínas son anfi páticas. Sus regiones hidrofílicas se extienden 
fuera de la célula o en el citoplasma, mientras que sus regiones hidrófobas 
interactúan con las colas de ácido graso de los fosfolípidos de membrana.
Algunas proteínas integrales no atraviesan toda la membrana. Mu-
chas otras, llamadas proteínas transmembrana, atraviesan totalmente la 
membrana. Algunas atraviesan la membrana una sola vez, mientras que 
otras la atraviesan de ida y vuelta hasta 24 veces. El tipo más común de 
proteína transmembrana es un hélice a (vea el capítulo 3) con cadenas la-
terales de aminoácidos hidrófobos proyectándose hacia fuera de la hélice 
dentro de la región hidrófoba de la bicapa de lípidos. Algunas proteínas 
atraviesan la membrana en forma de láminas plegadas β enrolladas hacia 
arriba. Estas formaciones de proteínas tienen apariencia de barril y for-
man poros a través de los cuales pueden pasar el agua y otras sustancias.
Las proteínas periféricas de la membrana no se incrustan en la 
bicapa de lípidos. Se encuentran en la superfi cie interior o exterior de 
la membrana plasmática, normalmente unidas a regiones expuestas 
de proteínas integrales mediante interacciones no covalentes. Las proteínas 
acerquen e interactúen a través de las fuerzas de van der Waals. De esta 
manera, las grasas insaturadas disminuyen la temperatura a la que los 
lípidos de membrana o del aceite se solidifi can.
Muchos organismos presentan mecanismos reguladores para man-
tener la fl uidez de las membranas celulares en un estado óptimo. Algunos 
organismos compensan los cambios de temperatura alterando el conte-
nido de ácidos grasos de los lípidos de membrana. Cuando la tempera-
tura exterior es fría, los lípidos de membrana contienen proporciones 
relativamente altas de ácidos grasos insaturados.
Algunos lípidos de membrana estabilizan la fl uidez de la membrana 
dentro de ciertos límites. Uno de estos “amortiguadores de fl uidez” es el 
colesterol, esteroide que se encuentra en las membranas celulares de los 
animales. Una molécula de colesterol es en gran parte hidrófoba, pero es 
ligeramente anfi pática debido a la presencia de un solo grupo hidroxilo 
(vea la fi gura 3-15a). Este grupo hidroxilo está asociado con las cabe-
zas hidrofílicas de los fosfolípidos, el restante hidrófobo de la molécula 
de colesterol se ajusta entre las cadenas de hidrocarburos de los ácidos 
grasos (FIGURA 5-6).
A bajas temperaturas las moléculas de colesterol actúan como “sepa-
radores” entre las cadenas de hidrocarburos, restringiendo la interacción 
de las fuerzas de van der Waals que promoverían la solidifi cación. El co-
lesterol también ayuda a evitar que la membrana se vuelva débil o inesta-
ble a temperaturas más altas. La razón es que las moléculas de colesterol 
interactúan fuertemente con las partes de las cadenas de hidrocarburos 
más próximos a la cabeza del fosfolípido. Esta interacción restringe el 
movimiento en estas regiones. Las células vegetales tienen otros esteroi-
des como el colesterol que realizan funciones similares.
Las membranas biológicas se fusionan
y forman vesículas cerradas
Las bicapas de lípidos, especialmente aquellas en estado líquido-cris-
talino, presentan otras propiedades físicas importantes. Estas bicapas 
tienden a resistir la formación de extremos libres, como resultado se au-
tosellan y en la mayoría de las condiciones, en forma espontánea se redon-
dean para formar vesículas cerradas. Las bicapas de lípidos también son 
Bicapa 
de lípidos
Exterior de 
la célula
Citosol
(a) Una única 
hélice α
(b) Una proteína que 
consta de varias hélices α
(c) Plegamiento de 
tipo lámina β enro-
llada hacia arriba
(d) Proteína periférica 
externa unida a una 
proteína integral
(e) Proteína periférica 
interna unida a una 
proteína integral
FIGURA 5-7 Animada Proteínas transmembrana
Se muestran tres proteínas transmembrana en (a), (b) y (c). La lámina plegada b enrollada hacia arriba se muestra 
en (c) formando un poro a través de la membrana. Las moléculas de agua y los iones pasan a través de tipos específi -
cos de poros (d, e). Las proteínas periféricas se unen a las proteínas integrales mediante interacciones no covalentes.
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	Parte 1 La organización de la vida
	5 Membranas biológicas
	5.1 La estructura de las membranas biológicas
	Las membranas biológicas se fusionan y forman vesículas cerradas
	Las proteínas de membrana incluyen proteínas integrales y periféricas