LA MEMBRANA CELULAR

1. LA MEMBRANA CELULAR Estructura y propiedades

2. Resumen Composici�n: l�pidos, prote�nas y en menor medida gl�cidos. La proporci�n de estos elementos var�a entre las membranas y determina sus propiedades Propiedades: semipermeable, fluida, capacidad de rotura y fusi�n, flexible y maleable, renovaci�n permanente. Funciones: barrera f�sica, creaci�n de compartimentos, creaci�n de gradientes, transmisi�n de informaci�n, producci�n de ATP, transporte selectivo, posee receptores y enzimas

3. Membranas celulares Las membranas celulares son una barrera f�sica que separa el medio celular interno del externo. Adem�s existen membranas intracelulares que delimitan a los organelos, separando el medio interno del organelo del citosol. Las membranas biol�gicas son superficies delgadas y flexibles, que permiten tanto separar como comunicar a las c�lulas y a sus compartimentos de su medio.

4. Importancia fisiol�gica Separan un medio del exterior Regulan el tr�fico molecular Divide el espacio interno Organizan secuencias de reacciones Participan en la conservaci�n de la energ�a biol�gica Importancia en la comunicaci�n intercelular

5. Estructura Las membranas celulares est�n formadas por l�pidos, prote�nas y, en menor medida, por gl�cidos. Los l�pidos condicionan su estructura y organizaci�n. La estructura es la de un mosaico fluido, en el cual los fosfol�pidos se disponen formando una bicapa y las prote�nas se intercalan en ella. Al microscopio electr�nico presentan un aspecto trilaminar: dos franjas oscuras y una franja clara m�s ancha entre ellas. A esto se denomina unidad de membrana. El espesor de las membranas var�a entre los 6 y los 10 nm.

6. Imagen de la membrana celular al microscopio electr�nico

7. Los l�pidos Definen las propiedades f�sicas de la membrana, su fluidez y grosor. Constituyen el 50% del peso de la membrana. Los m�s abundantes son los fosfol�pidos Son mol�culas anfip�ticas, con una parte hidrof�lica y otra hidrof�bica. Las partes hidrof�bicas se encuentran en el centro de la membrana y las hidrof�licas en contacto con el agua, formando la bicapa.

8. Fosfol�pidos Son los l�pidos m�s abundantes de las membranas celulares. Formados por: dos cadenas de �cidos grasos que constituyen la regi�n hidrof�bica un �cido fosf�rico que constituye la parte hidrof�lica. glicerol que hace de puente entre las otras partes.

9. Bicapa lip�dica El efecto hidr�fobo es el que produce la organizaci�n de la bicapa En su estructura se incluyen otros l�pidos (colesterol) y las prote�nas Determinados l�pidos se asocian entre s� para formar agrupaciones m�s densas denominadas balsas de l�pidos

10. Funciones de los l�pidos de membrana Definen las propiedad f�sicas de la membrana Contribuyen a crear el gradiente el�ctrico entre la cara interna y externa Modulan las actividades de las prote�nas que interaccionan con ellos Pueden actuar como segundos mensajeros y desencadenar respuestas celulares Forman dominios espaciales y funcionales en �reas de la membrana a trav�s de las balsas lip�dicas.

11. Las prote�nas Son las responsables de muchas de las funciones de la membrana celular. Existen dos grandes grupos: las prote�nas integrales (transmembrana) y las perif�ricas.

12. Prote�nas integrales Tienen tres dominios estructurales: intracelular, extracelular y uno integrado a la membrana. Sus cadenas pueden cruzar una o varias veces la membrana

13. Funciones de las prote�nas integrales Las funciones son muy variadas Adhesi�n celular (integrinas, cadherinas, selectinas) Formaci�n de bombas transportadoras (iones, glucosa) Canales i�nicos Receptores de se�ales Comunicaci�n entre ambos lados de la membrana

14. Prote�nas perif�ricas Son prote�nas asociadas a las membranas plasm�ticas cuyas cadenas de amino�cidos no cruzan completamente la membrana plasm�tica Pueden estar en la monocapa interna o externa Sus funciones m�s importantes son de anclaje, marcadores celulares o funciones enzim�ticas.

15. Gl�cidos Los gl�cidos presentes en las membranas no se encuentran libres, sino que est�n unidos covalentemente a los l�pidos formando los glucol�pidos y a las prote�nas formando las glucoprote�nas de membrana. Preferentemente localizados en la membrana externa Al conjunto de gl�cidos localizados en la membrana plasm�tica se les denomina gluc�lix. fundamentalmente act�an como lugares de reconocimiento y uni�n.

16. La estructura de la membrana celular

17. Propiedades de las membranas celulares Semipermeabilidad Fluidez Asimetr�a Capacidad de rotura y fusi�n

18. Semipermeabilidad Las membranas son barreras que impiden la difusi�n de mol�culas La permeabilidad es selectiva El ambiente hidr�fobo interno impide cruzar a mol�culas con carga el�ctrica Mol�culas peque�as sin carga (CO2, N2, O2) o mol�culas con alta solubilidad en grasas (etanol) cruzan libremente. Luego la permeabilidad va disminuyendo para Mol�culas con cargas pero globalmente neutras (agua) Mol�culas grandes con cargas pero neutras (glucosa) Es impermeable a los iones y a las mol�culas con carga neta.

19. Permeabilidad selectiva

20. Permeabilidad selectiva Funciones: Creaci�n del gradiente electroqu�mico (potencial de membrana) Osmosis Uso de mol�culas como se�ales

21. Fluidez Es la capacidad de una mol�cula que forma parte de una membrana para desplazarse por ella Movimientos: lateral: entre las mol�culas contiguas "flip-flop : saltos entre las monocapas.

22. Asimetr�a Las membranas celulares son una bicapa lip�dica con dos hemicapas. Una hemicapa orientada hacia el citosol y otra orientada hacia el exterior celular. La composici�n en l�pidos, gl�cidos y prote�nas perif�ricas es distinta en ambas hemicapas. Se crea una distribuci�n diferente de cargas entre ambas superficies de la membrana. Facilita la asociaci�n espec�fica de prote�nas que necesitan un ambiente el�ctrico determinado.

23. Rotura y fusi�n Permite que los compartimentos intracelulares puedan ser tremendamente pl�sticos (pueden dividirse, fusionarse, formar ves�culas, etc) Es la base del transporte de mol�culas entre los compartimentos. Permite la reparaci�n celular