05 LÍPIDOS Y ESTRUCTURAS DE MEMBRANAS

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RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ LÍPIDOS, ESTRUCTURAS DE MEMBRANAS Y SUS FUNCIONES 
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LÍPIDOS: 
Los lípidos son biomoléculas con elevada proporción de componentes apolares, por lo que poseen 
escasa solubilidad en agua y son solubles en solventes orgánicos. 
 
LOS LÍPIDOS NO SON MACROMOLÉCULAS, 
pero pueden agruparse entre sí y con otras biomoléculas formando agregados moleculares de 
gran importancia, como las membranas biológicas. 
 
CLASIFICACIÓN DE LOS LÍPIDOS SEGÚN SU ESTRUCTURA: 
 
 Ácidos grasos 
 Acilgliceroles 
 Fosfátidos de glicerina 
 Esfingolípidos 
 Esteroides 
 Ceras 
 Terpenos 
 
*a pH fisiológico el grupo polar 
carboxilo se disocia en anión 
carboxilato 
 
*Los insaturados pueden ser 
monoinsaturados o 
poliinsaturados. 
 
Funciones de los ácidos grasos 
— Los ácidos grasos pueden ser 
oxidados para la obtención de 
energía por el organismo, 
principalmente en el hígado y en 
el músculo. 
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— Los ácidos grasos son componentes estructurales de los lípidos de las membranas 
biológicas. 
— Los ácidos grasos se unen a proteínas intracelulares para aumentar la habilidad de las 
mismas de unirse a las membranas. 
— Un tipo específico de ácido graso sirve de precursor de las prostaglandinas, sustancias 
con acciones muy semejantes a las hormonas. 
—Los ácidos grasos esterificados con la glicerina (glicerol) forman los triacilgliceroles o 
triglicéridos que se depositan en el tejido adiposo como reserva de energía. 
— La deficiencia de ácido linoleico provoca disminución de la visión y comportamiento 
alterado del aprendizaje. 
— El ácido araquidónico se hace esencial si no son ingeridas las cantidades requeridas de 
ácido linoleico 
 
Los acilgliceroles más 
importantes para el ser humano 
son los triacilgliceroles; los 
monos y diacilgliceroles son 
intermediarios del metabolismo 
de esta clase de Iípidos. 
Constituyen una reserva 
energética superior a los 
glúcidos y las proteínas ya que 
rinden más del doble de calorías 
por unidad de masa. Constituyen 
cerca del 90% de los lípidos que 
se ingieren con la dieta. 
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 Los 
esfingolípidos 
contienen un 
alcohol aminado e 
insaturado de 18 
átomos de carbon 
= esfingol= 
esfingosina 
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FUNCIONES DE LOS EFINGOLÍPIDOS: 
1. Formar parte de las membranas biológicas. Abundantes en la sustancia blanca del sistema 
nervioso central. 
2. Componentes de las vainas mielínicas de los nervios. 
3. Acción antigénica en la superficie de algunas células, lo que contribuye al reconocimiento 
molecular de éstas. 
4. Participación en la trasmisión del impulso nervioso. 
 
 
*En la corteza suprarrenal, a 
partir del colesterol se forman 
hormonas esteroides, 
especialmente los 
glucocortidoides, como el 
cortisol y los mineralocorticoides 
como la aldosterona. Estas 
hormonas serán estudiadas 
posteriormente. 
*También el colesterol es 
precursor de los sexocorticoides 
en las gónadas. En los ovarios se 
forman los progestágenos, como 
la progesterona y los estrógenos, 
como el estradiol. Por su parte 
en los testículos se forman los 
andrógenos como la 
testosterona. Estas hormonas 
determinan los caracteres 
sexuales y serán estudiadas con posterioridad. 
*En el hígado cerca del 80% del colesterol se transforma en ácidos biliares, que participan en la 
digestión de los lípidos en el duodeno. Aproximadamente el 80% de los ácidos biliares regresan al 
hígado desde el intestino en la llamada circulación entero-hepática. 
*El colesterol por reacciones sucesivas en la piel, el riñón y el hígado da lugar a la vitamina D que 
interviene en el metabolismo del calcio. 
Los fosfátidos de 
glicerina y las 
esfingomielinas 
son también 
conocidos como 
fosfolípidos, y los 
glicoesfingolípidos 
como glicolípidos. 
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RESUMEN: 
Principales tipos de lípidos 
 
 Ácidos grasos: constituyentes de la mayoría de los lípidos. 
 Acilgliceroles: más abundantes los triacilgliceroles. 
 Fosfátidos de glicerina: ácido fosfatídico con una molécula polar esterificada. 
 Esfingolípidos: esfingomielinas y glicoesfingolípidos. 
 Esteroides: más abundante el colesterol. 
Cumplen diversas funciones 
 
LÍPIDOS COMPONENTES DE LA BICAPA LIPÍDICA: 
Fosfátidos de glicerina 
Esfingolípidos PORQUE TIENEN CARÁCTER ANFIPÁTICO. 
Colesterol 
 
Los lípidos anfipáticos 
en un medio polar forman complejos en los que las regiones polares están en contacto 
con el agua y las regiones hidrofóbicas o apolares se disponen hacia el interior. 
 
Los lípidos tienen una distribución asimétrica en las membranas: 
• Monocapa externa: fosfatidil colinas y esfingomielinas. 
• Monocapa interna: fosfatidil serinas, fosfatidil etanolaminas y fosfatidil 
inositoles. 
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PROTEÍNAS DE MEMBRANAS: 
* Pueden ser: 
- Integrales o intrínsecas. 
- Periféricas o extrínsecas. 
 
*Distribución asimétrica. 
 
*Las porciones polares se disponen hacia 
el exterior y establecen interacciones por 
PH y electrostáticas con el medio y entre 
ellas. 
 
*Las porciones apolares se disponen 
hacia el interior y establecen 
interacciones hidrofóbicas con los lípidos. 
 
Las integrales constituyen más del 70% y se encuentran parcial o totalmente incluidas en la bicapa, 
incluso pueden disponerse de lado a lado, y en este caso se denominan transmembranales. En la 
zona de la molécula incluida en la bicapa se encuentran residuos de aa apolares, con predominio 
de estructuras en hélice, que establecen interacciones hidrofóbicas con las regiones apolares de 
los lípidos, y las zonas hacia la superficie de la bicapa contienen residuos de aa polares que 
establecen interacciones por PH y electrostáticas con las cabezas polares de los lípidos, por lo que 
estas proteínas, al igual que los lípidos de membrana, tienen carácter anfipático. Las proteínas 
periféricas se disponen en las superficies interna y externa de la bicapa, son polares y se unen a 
las cabezas polares de los lípidos por interacciones de tipo electrostáticas y PH. 
En las integrales, la región incluida en la bicapa presenta residuos de aa apolares, con predominio 
de estructuras en hélice, que establecen interacciones hidrofóbicas con las regiones apolares de 
los lípidos. Las regiones hacia la superficie de la bicapa contienen residuos de aa polares que 
establecen interacciones con las cabezas polares de los lípidos y con el medio. 
Las proteínas periféricas se disponen en las superficies interna y externa de la bicapa, son polares 
y se unen a las cabezas polares de los lípidos por interacciones de tipo electrostáticas. 
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MODELO DEL MOSAICO FLUIDO: 
Lípidos y proteínas unidos en forma de mosaico, con los glúcidos unidos hacia la cara no 
citoplasmática. 
Fluidez que permite que los lípidos y las proteínas puedan efectuar movimientos dentro de la bicapa. 
Asimetría en la disposición de los lípidos, las proteínas y especialmente los glúcidos. 
Los esfingolípidos y el colesterol tienden a asociarse en zonas específicas de la membrana 
llamadas balsas lipídicas. Estas zonas tienen menor fluidez que el resto. 
 
Las balsas lipídicas dividen la membrana en dominios funcionales. Las balsas lipídicas son ricas 
en moléculas relacionadas con la comunicación intercelular como los receptores que 
transforman las señales extracelulares en señales intracelulares. Los receptores y su mecanismo 
serán estudiados en otro tema de la asignatura. 
Las zonas ricas en esfingolípidos y colesteroltambién pueden formar invaginaciones 
permanentes de la membrana conocidas como cavernitas. Lo típico de estas estructuras es la 
presencia de proteínas llamadas caveolinas que se disponen de forma asimétrica y provocan la 
curvatura de la membrana. Otras proteínas llamadas cavinas también contribuyen al 
mantenimiento de esas estructuras. 
 
FUNCIONES DE LOS GLÚCIDOS DE MEMBRANAS: 
 Contribuyen a la orientación de las proteínas y lípidos en la membrana. 
 Señales de reconocimiento. 
FUNCIONES DE LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANAS: 
 PASO DE SUSTANCIAS 
 DETECCIÓN DE SEÑALES 
 COMUNICACIÓN INTERCELULAR 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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FUNCIONES DE LAS MEMBRANAS: 
1. Protección: 
La membrana constituye una barrera física entre el contenido celular y el espacio extracelular. Por 
eso protege a la célula de agentes físicos y químicos que llegan a su alrededor. 
También las membranas intracelulares protegen el contenido de los organitos de la acción de 
agentes externos. 
 
2. Fijación. 
EN LOS TEJIDOS LAS CÉLULAS SE ENCUENTRAN UNIDAS UNAS CON OTRAS Y ADEMÁS DE LA MATRIZ 
EXTRACELULAR. 
LA UNION SE REALIZA MEDIANTE PROTEÍNAS DE MEMBRANA CONOCIDAS COMO MOLÉCULAS DE 
ADHESIÓN CELULAR. 
 
Interacciones célula-célula: CADERINAS, 100 miembros agrupados en 6 familias 
Interacciones célula-matriz: Integrinas, Reconocen la secuencia RGD (arginina-glicina-aspártico) en 
la fibronectina 
*18 tipos de subunidades α 
*8 tipos de subunidades β 
*En vertebrados existen al menos 24 combinaciones 
 
3. Función informativa 
Las células se comunican unas con otras mediante mensajeros químicos. Una célula es estimulada y 
libera una sustancia química que actúa como mensajero. Es la célula emisora (E). La señal se propaga 
por un medio adecuado y llega a la célula receptora (R). 
La señal es la sustancia química que actúa como mensajero. 
La célula receptora en respuesta emite una señal de retorno que llega a la célula emisora cerrando 
el circuito de comunicación. 
 
Las células captan señales mediante proteínas especializadas que se encuentran en ellas = 
receptores. 
 
Poseen un sitio específico al que se une la señal específica mediante el mecanismo de 
reconocimiento molecular, Provocando un cambio en su conformación y produciendo en la célula 
 una respuesta que se traduce en el control de uno o varios procesos específicos ya existentes. 
CONCLUSIONES: 
Los lípidos son 
biomoléculas 
heterogéneas desde 
el punto de vista 
estructural y 
funcional, de escasa 
solubilidad en agua 
y solubles en 
solventes orgánicos. 
El carácter anfipático y las 
interacciones débiles son la 
base de la asociación de los 
lípidos en la formación de las 
membranas biológicas, en las 
que los más abundantes son 
los fosfátidos de glicerina, los 
esfingolípidos y el colesterol. 
Además de los lípidos, 
las proteínas y los 
glúcidos son los 
componentes 
moleculares de las 
membranas biológicas, 
los cuales se organizan 
según el modelo del 
“mosaico fluido”. 
Las 
membranas 
biológicas son 
estructuras 
complejas que 
realizan 
numerosas 
funciones en la 
célula. 
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*Los receptores de membrana son proteínas o glicoproteínas transmembranales. Presentan tres 
dominios, uno externo a la membrana y que reconoce por un sitio específico a su ligando 
(reconocimiento molecular); otro se corresponde con la zona que atraviesa la membrana, el 
dominio transmembranal, y el tercero, el citoplasmático que es por donde se transmite la 
información recibida. 
 
*ESPECIFICIDAD: 
LAS SEÑALES TIENEN UN CONTENIDO ESPECÍFICO 
LA RESPUESTA ES ESPECÍFICA PARA CADA TIPO DE CÉLULA 
LAS SEÑALES SOLAMENTE ACTUAN SOBRE CÉLULAS QUE POSEE RECEPTORES ESPECÍFICOS. 
 
4. Función nutritiva. 
DIFUCIÓN SIMPLE: 
- A través de la matriz lipídica pasan moléculas apolares, algunas polares pequeñas sin carga 
y agua. 
- A favor del gradiente de concentración. 
- No requiere energía. 
 
DIFUSIÓN POR POROS Y CANALES 
 El paso de sustancia se realiza a favor del gradiente, no requiere energía y por intermedio 
de proteínas 
 Menos selectivos. Pasan iones, moléculas polares pequeñas y el agua. Siempre abiertos. 
 Más selectivos. Pasan iones. Abiertos o cerrados. 
 
 
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Canales iónicos principales 
 
Especificidad iónica del canal de Na+: 
estrecho que 
sólo permite el paso de este ion unido a una 
molécula de 
agua, pues el K+ hidratado y otros son 
mayores. 
 
 
 
 
 
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FAGOCITOSIS: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Exocitosis 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ENDOCITOCIS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5.Regulación de la presión osmótica. 
A la presión que habría que ejercer sobre el compartimento A para impedir el flujo de agua sele 
denomina presión osmótica y es la fuerza principal que determina el flujo de agua en los líquidos 
corporales 
Lo importante en la fórmula es que la presión osmótica depende de la concentración de partículas 
(n/V) y no de la concentración de sustancia. Así una solución de glucosa 1 molar tiene 1 mol de 
partículas,pero una solución de igual concentración de cloruro de sodio tiene una concentración 2 
molar de partículas, pues al disociarse origina un iónde sodio y uno de cloruro. Por su parte una 
solución de sulfato de sodio 1 molar tiene una concentración de partículas 3 molar pues el sulfato 
de sodio se disocia en un iónsulfato y dos iones sodio. 
NOTA: MEDIO HIPOTÓNICO (-) -------HAY MENOR CONCENTRACIÓN DE SOLUTO 
 MEDIO HIPERTÓNICO (+)-------HAY MAYOR CONCENTRACIÓN DE SOLUTO 
 
6. Transmisión de ondas eléctricas 
Excitabilidad y conductividad. 
La diferencia de concentración de iones a ambos lados de la membrana 
condiciona una diferencia de potencial eléctrico, 
donde el interior es más negativo que el exterior en condiciones de reposo = 
Potencial de membrana en reposo (PMR) 
La membrana plasmática funciona como una barrera selectiva al paso de 
sustancias, pues permite el paso libre de algunas, como las solubles en lípidos 
y el agua, y evita el libre paso de otras, como los iones y moléculas polares. 
Esto crea una diferencia de concentración de sustancias a ambos lados de la 
membrana. 
 
Factores que determinan el PMR 
1- Sale más K+ de la célula que lo que entra de Na+ Permeabilidad selectiva de 
la membrana. 
2-Tendencia del Cl- a entrar lentamente e impermeabilidad de la membrana a 
aniones orgánicos como las proteínas y los ácidos nucleicos. 
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CONCLUSIONES: 
Las membranas biológicas son estructuras 
complejas que realizan numerosas funciones 
en la célula relacionadas con: 
 Proteger y fijar. 
 Recibir señales del exterior y transducirlas, regulando diferentes procesos 
celulares. 
 Permitir el paso selectivo de sustancias necesarias para el mantenimiento de la 
vida. 
 
 
PREGUNTAS: 
1- ¿Cuáles son las principales funciones de las membranas? 
 
 
 
2- ¿Cuál de sus componentes es el fundamental en la realización de esas 
funciones? 
 
 
 
3- ¿Por qué se dice que las membranas tienen una función protectora? 
 
 
 
4- ¿Qué es la presión osmótica y como se origina? 
 
 
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5- ¿Cuál es componente de la membranaimplicado en la difusión simple? 
 
 
6- ¿Cuál es la sustancia que difunde por poros y que nombre reciben estos poros? 
 
 
 
7- ¿Cómo se demuestra la relación entre la estructura y la función en esos poros? 
 
 
 
8- ¿Qué tipo de sustancia difunde por canales? 
 
 
 
9- ¿En qué consiste la especificidad de estos canales? 
 
 
 
10- ¿Cómo se demuestra la relación entre la estructura y la función en esos 
canales? 
 
 
 
11- ¿Cuál es la principal diferencia funcional entre los poros y los canales? 
 
 
 
12- ¿Qué quiere decir que las membranas tienen una función informativa? 
 
 
 
11- ¿Qué tipo de proteínas de las membranas intervienen en esta función? 
 
 
 
13- ¿Cuál es la estructura general de estas proteínas? 
 
 
 
14- ¿Cómo se transmite la información contenida en la señal hacia el interior de la 
célula? 
 
 
 
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15- ¿Cuáles son los efectos celulares generales que provocan las señales? 
