membrana plasmática

Biologia Celular
CBI 111
Instituto de Ciencias Naturales
Estructura y función de la Membrana
Citoplasmática.
Clase 6
MATERIAL PROPIEDAD DE UDLA.
AUTORIZADA SU UTILIZACIÓN SÓLO PARA FINES ACADÉMICOS.
Objetivos
• Analizar la importancia funcional y metabólica de la membrana celular.
• Reconocer los elementos básicos que forman la estructura celular.
• Relacionar las propiedades de cada uno de los componentes químicos de la
membrana con la función específica que cumplen en esta estructura celular.
•Comprender y Diferenciar el modo de acción de señales tipo hidrofóbicas e
hidrofílicas.
•Desarrollar actitudes que suelen asociarse al trabajo científico tales como la
capacidad crítica y la apertura ante nuevas ideas.
Clase 6: Estructura y función de la Membrana plasmática
• Propiedades de la Membrana Celular
• Componentes constituyentes de la membrana celular:
– Lípidos de membrana: fosfolípidos y colesterol.
– Proteínas: de membrana y periféricas.
– Hidratos de Carbono: oligosacáridos.
• Modelo del Mosaico Fluido.
• Glicocalix.
Bibliografía Obligatoria:
“Biología molecular de la célula”. Alberts, Bruce y otros. Omega, Ediciones , 2004.
“Bioquímica: Conceptos esenciales”, Feduchi, Elena, Panamericana, 2011.
Bibliografía Complementaria:
“Biología Celular y Molecular” . De Robertis, Eduardo M.F. Ateneo, El.14a Edición. 2001
“Biología Celular y Molecular” Conceptos y Experimentos. Karp, Gerald . McGraw-Hill. Interamericana.
2006
“Cooper’s La célula”. Geoffrey Cooper, Marbán, 2ª Edición. 2004.
Clase 6: Estructura de la membrana.
La membrana plasmática.
¿por qué es importante para la célula?
La membrana plasmática define organizacional y espacialmente a la célula. Define un medio interno
distinto a un medio externo, además provee un medio en el que se llevan a cabo importantes
reacciones.
Clase 6: Estructura de la membrana.
Composición de la membrana plasmática.
Una barrera formada por lípidos y proteínas, organizadas en una estructura de doble
capa.
La bicapa lipídica es la estructura base de la membrana. Esta esta compuesta principalmente por
fosfolípidos, colesterol y proteínas.
Clase 6: Estructura de la membrana.
Acilgliceridos.
Moléculas anfipáticas, base estructural de la membrana lipídica.
Región polar
(interactúa con agua)
Colina
Fosfato
Glicerol
Ácid
os
gras
os
Región apolar
(NO interactúa con agua)
lisofosfatidil colina
(mono acilglicérido)
fosfatidil etanolamina
(Di acilglicérido)
Mas abundante
Tripalmitina
(triglicerido)
La bicapa lipídica es la estructura base de la membrana. Esta esta compuesta principalmente por
Acilgliceridos, fosfolípidos y glicolipidos, estos pueden estar formados por uno, dos o tres ácidos
grasos en combinación con otras moléculas.
Clase 6: Estructura de la membrana.
Fosfolipidos, un tipo de acilgliceridos.
Molécula anfipática, base estructural de la membrana lipídica.
Los fosfolípidos son las moléculas mas abundantes que forman la membrana plasmática. Estos
están formados por la unión de dos ácidos grasos, un grupo fosfato y una molécula que puede
ser una amina o un alcohol
Clase 6: Estructura de la membrana.
¿por qué la célula posee una estructura cerrada?.
¿cómo explicamos la forma de la célula y otros organelos membranosos?.
Las características anfipaticas de la molécula de fosfolípidos favorecen la formación de estructuras
esféricas cerradas como las células.
Clase 6: Estructura de la membrana.
Colesterol.
Un personaje con mala fama.
El colesterol es una molécula fundamental para la membrana, no solo tiene impacto en la fluidez
de la membrana, también es precursor de una serie de hormonas y moléculas de señalización.
Clase 6: Estructura de la membrana.
Proteínas.
Principales actores de la función celular.
CLC2 Canal de Calcio
Las proteínas pueden tener aminoácidos hidrofóbicos en su estructura, esto hace posible que
puedan interactuar, e incluso atravesar la membrana, lo que las capacita para cumplir varias
funciones, revisemos algunas.
Clase 6: Estructura de la membrana.
Proteínas.
Principales actores de la función celular.
Receptores
Receptor adrenérgico
Los receptores son proteínas, que por lo general atraviesan la membrana
plasmática. La unión de un ligando específico al extremo externo, genera un cambio
en su extremo citoplasmático, lo que ocasiona que la señal sea trasladada al interior
de la célula sin incorporar el ligando.
Clase 6: Estructura de la membrana.
Proteínas.
Principales actores de la función celular.
Proteínas asociadas
a transporte
Na+/K+ ATPasa
Las proteínas asociadas a
transporte también son muy
importantes para la fisiología celular,
permiten el paso de solutos hacia
los diferentes compartimentos y
son capaces de regular, de manera
activa o pasiva, la disponibilidad de
solutos. Como veremos mas
adelante, el flujo de solutos desde
un lugar mas diluido a un lugar mas
concentrado es muy importante
para la formación de gradientes. En
esta familia se encuentran las
proteínas de los poros nucleares, la
bomba sodio/potasio y los canales
iónicos.
Clase 6: Estructura de la membrana.
Proteínas.
Principales actores de la función celular.
Enzimas
Complejo de proteína G
proteínas que se encuentran asociadas con procesos fisiológicos, tales como la transducción de
señales, algunos ejemplos son: las proteínas del complejo G, las enzimas del complejo II en
mitocondrias, o los complejos fotosensibles en los cloroplastos de las células vegetales.
Clase 6: Estructura de la membrana.
Proteínas.
Principales actores de la función celular.
Proteínas de unión celular
las proteínas de unión celular son
proteínas que forman parte de
grandes complejos que mantienen a
las células unidas entre si, haciendo
posible la formación de tejidos. Esta
formación de tejidos es muy
importante para la mantención de la
forma celular y la comunicación
directa como veremos mas adelante.
En las plantas son muy importantes
ya que permiten el paso de solutos
entre las células.
Las proteínas cumplen varias funciones en la membrana y actúan como mediadores de gran parte
de las interacciones que forma la célula con su medio.
Clase 6: Estructura de la membrana.
Mosaico Fluido.
La membrana en movimiento constante.
¿sabes que es un mosaico?
Los mosaicos son estructuras pictóricas
que construyen o dibujan imágenes
utilizando pequeñas unidades distintas.
Clase 6: Estructura de la membrana.
Mosaico Fluido.
La membrana en movimiento constante.
5μm
Las distintas moléculas que se encuentran formando parte de la membrana construyen
estructuras y complejos, los que son homólogos a los mosaicos.
Morales-Penningston, Biochim Biophys Acta. 2010; 1798(7): 1324
Clase 6: Estructura de la membrana.
Mosaico Fluido.
La membrana en movimiento constante.
Gran parte de las macromoléculas biológicas que hemos visto durante las clases pasadas se
encuentran en la membrana. ¿cuáles puedes identificar?
Clase 6: Estructura de la membrana.
Glicocalix.
La tarjeta de presentación de la célula.
El glicocalix es una región que esta formada por una serie de proteínas que identifican a la célula y
tienen un rol activo en el reconocimiento celular
Clase 6: Estructura de la membrana.
Membranas internas.
Hay membranas en todas partes, pero no todas las membranas son iguales.
Globulo rojo
Glicolipido
s
3%
Otros
13%
Esfingomie
lina
18%
Mitocondria
Otros
23%
Glicolipido
s
0%
Colesterol
3%
Fosfatidil
colina
17%
Colesterol
24%
Fosfatidil
etanolamin
a
Fosfatidil
18%
serina
7%E. Coli (bacteria)
Colesterol
0%
Fosfatidil
etanolamin
a
28%
Otros
30%
Glicolipidos
0%
Esfingomi
elina
0%
Fosfatidil
colina
44%
Fosfatidil
serina
2%
Fosfatidil
serina
colina
0%
Esfingomieli
na
0%
Fosfatidil
etanolamina
70%
Todas las membranas celulares comparten una estructura común, pero la composición de cada
una varia, ¿por qué crees que pasa esto?
MATERIAL ACADÉMICO PROPIEDAD DE UDLA ELABORADO
POR EQUIPO DE BIOLOGIA
LIDER ACADÉMICO CBI111: Germán Fernández.
Clase 6: Estructura de la membrana.
Anexo.
Tipos de ácidos grasos presentes en las membranas biológicas.