¡Descarga Membrana plasmática y más Apuntes en PDF de Biología Celular solo en Docsity!
Membrana plasmática
1.- Términos para aprender :
Anfifílico (anfipático): aquel que presenta una parte hidrófila o polar, es decir, con afinidad por el agua formando puentes de hidrógeno con esta, y otra parte hidrófoba o apolar, sin afinidad por el agua.
Bicapa lipídica: bicapa formada por fosfolípidos al estar en contacto con soluciones acuosas, en estas los ácidos grasos se sitúan en el interior debido a su carácter hidrófobo, y los grupo fosfato en el exterior debido a su comportamiento hidrófilo. Estas bicapas forman una barrera estable entre dos compartimientos acuosos y representan la estructura básica de todas las membranas biológicas.
Colesterol: lípido constituido por cuatro anillos hidrocarbonados. El colesterol es el principal constituyente de las membranas plasmáticas de las células animales y es el precursor de hormonas esteroideas.
Fosfoglicérido:componente principal de la membrana celular, que consta de dos cadenas hidrocarbonadas (generalmente ácidos grasos) unidas a una cabeza polar que contiene fosfato.
Fosfolípido: componente principal de la membrana celular, que consta de dos cadenas hidrocarbonadas (generalmente ácidos grasos) unidas a una cabeza polar que contiene fosfato.
Glucolípido: lipido que consta de dos cadenas hidrocarbonadas unidas a una cabeza polar que contiene carbohidratos.
Gangliósido: es un tipo de glicoesfingolípido exclusivamente animal, formado por una ceramida unida a un oligosacárido, el cual contiene uno o más ácidos siálicos. Aparecen agrupadosmen balsas lipídicas, fundamentalmente en la capa externa de la bicapa lipídica de la membrana.
Cerebrósido: son un tipo de glicoesfingolípidos, formados por una ceramida unida a un monosacárido. Son importantes componentes de las membranas de los músculos y de la membrana celular nerviosa de las células del sistema nervioso.
Gota lipídica: también conocidos como cuerpos lipídicos o adiposomas, constituyen los compartimientos intracelulares de reserva lipídica de los organismos.
Hidrofílico: soluble en agua.
Hidrofóbico: no soluble en agua.
Liposoma: vesícula lipídica empleada para introducir ADN en las células de un mamífero.
Dominios de membrana: regiones de la membrana que poseen una especialización funcional concreta. Surgen por restricción de movimientos de componentes de la misma.
Balsas lipídicas (microdominios de membrana): son microdominios moleculares situados en la membrana plasmática, que consisten en asociaciones estables entre los esfingolípidos, glicolipidos y el colesterol. Estos grupos forman una fase lipídica más densa y tienen asociadas proteínas de membrana que les confieren distintas propiedades y funciones.
Anclaje de fosfatidilinositol: lípidos que contienen fosfatidilinositol y que anclajan proteínas a la cara externa de la membrana plasmática.
Córtex: red de actina subyacente a la membrana plasmática.
Detergente: moléculas anfifílicas (anfipáticas) que tienden a formar micelas en el agua. Se utilizan, entre otras cosas, para provocar la desnaturalización de proteínas, ya que interaccionan con el interior hidrófobo de la proteína produciendo la desnaturalización de las estructuras provocando así su precipitación.
Espectrina: una de las principales proteínas de fijacción de la actina del córtex celular.
Proteína integral de membrana: proteína embebida en el interior de la bicapa lipídica de las membranas celulares.
Proteína periférica de membrana: proteína indirectamente asociada con las membranas celulares mediante interacciones proteína-proteína.
Proteína transmembrana: proteína integral de membrana que se extiende por la bicapa lipídica y que presenta porciones expuestas a ambos lados de la membrana.
Porina: miembro de una clase de proteínas que atraviesan las membranas como barriles- y forman canales en las membranas externas de algunas bacterias, mitocondrias y cloroplastos.
Lectina: son glicoproteínas que se unen a carbohidratos de la membrana celular. Su función consiste en reconocer a otras moléculas, substacancias, etc.
Glicocalix: revestimiento carbohidratado que recubre la superficie celular.
proteínas integrales.
Incorrecta, en el modelo de mosaico fluido se visualiza tanto a los lipidos como a las proteínas efectuando movimientos traslacionales y rotacionales en el plano de la bicapa.
3.- Diga por qué son importantes los siguientes: (no se pide la definición, sino el significado)
a) La naturaleza antipática de los lípidos de membrana.
La naturaleza anfipática de los lípidos de membrana hace que estes tenga una zona hidrófoga (sin afinidad al agua), las colas de ácidos grasos, y otra zona hidrófila (afinidad al agua), las cabezas polares de los lípidos. Esta naturaleza anfipática proporciona impermeabilidad frente a iones y substancias hidrosolubles, permitiendo regular el intercambio de substancias entre le citosol y el medio extracelular.
b) El colesterol en las membranas.
Las moléculas de colesterol se encuentran intercaladas entre las de fosfolipidos, y su función principal es la de regular la fluidez de la bicapa inmovilizando las colas hidrofóbicas próximas a regiones polares.
c) La asimetría de los componentes de membrana.
La membrana plasmática presenta una asimetría a la hora de los componentes lo que causa una diferencia de cargas en las dos caras de la bicapa, permitiendo regular esta diferencia, además de regular la diferencia de concentración entre los dos medios, externo y citosol.
d) El glicocalix.
Interviene en el reconocimiento celular, es decir, son receptores de membrana.
Protege la supercie de las células del daño mecánico y químico.
Se relaciona con otras moléculas de la matriz extracelular.
Proporciona vicosidad a la superficie celular, permitiendo el deslizamiento de las células en movimiento.
Se comporta como un antígeno, puede ser reconocido por el sistema inmune de un organismo.
Problemas:
1.-Cuando se rompe una membrana lipídica, ¿por qué no se sella formando una hemimicela con los extremos rotos, como se muestra en la figura siguiente:
Cuando se rompe una membrana lipídica no se sellan los extremos rotos formando una micela porque al tener los fosfolipidos dos ácidos grasos, la estructura más estable es la doble capa, se formarían micelas en el caso de que los fosfolipidos tuvieran un solo ácido graso.
2.- La margarina está fabricada a base de aceites vegetales mediante un proceso químico. ¿Supone que este proceso transforma los ácidos grasos saturados en insaturados o viceversa?
En viceversa, transformará ácidos grasos insaturados en saturados, ya que los ácidos grasos insaturados tienen enlaces dobles lo que supone un punto de fusión bajo y permite que a temperatura ambiente estes aceites esten en estado líquido, al transformar estos ácidos grasos insaturados en saturados simplemente encontramos enlaces simples lo que aumenta el punto de fusión y permite que a temperatura ambiente los aceites formes margarina en estado sólido.
3.- ¿Por qué las balsas lipídicas son más gruesas que otras partes de la bicapa?
Son más gruesas que el resto de la bicapa debido a que están formadas por esfingolípidos cuyas cadenas de ácidos grasos son más largas que las cadenas de los ácidos grasos que forman los glicerofosfolípidos que componen el resto de la bicapa. Además, este mayor grosos permite alojar proteínas con segmentos hidrofóbicos más largos.
4.- Prediga cuál de los siguientes organismos tendrá el mayor porcentaje de cadenas de ácidos grasos insaturados en sus membranas. a) el pez antártico, b) la iguana del desierto, c)el ser humano, d) el oso polar, e) una bacteria termófila.
Los ácidos grasos insaturados tienen un punto de fusión bajo debido a que su cadena hidrocarbonada presenta dobles enlaces.
De este modo, el pez antártico será el que mayor porcentaje de cadenas de ácidos grasos insaturados presente, ya que es el que habita en zonas más frías, manteniendo los ácidos grasos en estado sólido y dificultando su pérdida.
7.-Las proteínas de membrana de paso único monoméricas atraviesan la membrana con una sola hélice alfa la cual tiene propiedades químicas características en la región de la bicapa. ¿Cuál de las tres secuencias de 20 aminoácidos mostradas más abajo es la candidata más probable de constituir un segmento transmembrana de este tipo? Explique las razones de su elección.
**1. ITLIYFGVMAGVIGTILLIS
- ITPIYFGPMAGVIGTPLLIS
- ITEIYFGRMAGVIGTDLLIS**
Al atrevesar la mebrana, esta proteína monomérica deberá contener aminoácidos hidrofóbicos. Por otro lado, entre estas tres secuencias de aminoácidos vemos que se diferencian en tres de ellos, que se encuentran marcados.
Partiendo de estas dos observaciones, las secuencionas 1 y 2 son las más probables para construir un segmento transmembrana de este tipo, debido a que la leucina (L), la valina (V), la isoleucina (I) y la prolina (P) son aminoácidos hidrofóbicos. Por el contrario, el segmento 3 queda descartado, porque el ácido glutámico (E), la arginina (R) y el ácido aspártico (D) son aminoácidos hidrófilos.
Por otro lado, hay que tener en cuenta que esta proteína tiene una conformación en hélice alfa y la leucina se encuentra frecuentemente formando parte de hélices alfa. Además, la prolina se considera un terminador de la hélice ya que su carbono no tiene libertad de giro, y al estar integrado en un anillo, interfiere en la formación de puentes de hidrógeno, desestabilizando la hélice.
En conclusión, partiendo de estos datos la secuencia más probable para constituir un segmento transmembrana de este tipo será la 1.
8.- Nombre los tres tipos generales de anclajes lipídicos que se utilizan para unir las proteínas a las membranas.
Anclaje de glicosilfostatidilinositol, enlace covalente y enlace por cargas.
9.- La glicoforina, una proteína de la membrana plasmática de los glóbulos rojos está normalmente presente formando homodímeros, cuyos componentes se mantienen unidos por interacciones entre sus dominios transmembrana. Ya que los dominios transmembrana son hidrofóbicos, ¿cómo es posible que se asocien tan específicamente?
Debajo de la membrana plasmática se encuentra una región llamada corteza celular o citoesqueleto cortical, compuesta por una densa red de filamentos de actina, también llamados microfilamentos, que se proyectan hacia el citoplasma, donde se fijan entre sí mediante uniones cruzadas y proteínas fijadoras formando una red tridimensional. De este modo, los dominios transmembrana se unen mediante estos filamentos de actina.
10.- Está estudiando la unión de proteínas a la cara citoplasmática de células en cultivo y ha encontrado un método que da un buen rendimiento de vesículas invertidas de membrana plasmática. Desafortunadamente, las preparaciones están contaminadas con vesículas no invertidas. Para evitar este problema, un amigo sugiere que pase las vesículas a través de la una columna de afinidad que contenga una lectina unida a bolas sólidas. ¿En qué se basa la sugerencia de su amigo?
Las vesículas invertidas se caracterizan por tener residuos de carbohidratos hacia el exterior, por su parte la lectina es una proteína que forma uniones con glicidos de alta especialidad. De este modo, las vesículas que contaminan (las no invertidas) son las que pasan a tráves de la columna de afinidad, quedando retenidas las vesículas invertidas que queremos. Por lo tanto, la sugerencia se basea en la capacidad de unión de la lectina a los glícidos.
11.- Separa los componentes de una membrana y permite que vuelvan a ensamblarse espontáneamente en un tubo de ensayo. ¿Qué diferencia importante hay entre la membrana original y la ensamblada en el tubo de ensayo? ¿A qué se debe esa diferencia?
La diferencia más importante es que se formará una bicapa lipídica con una nueva organización de las proteínas y carbohidratos, debido a las propiedas físico-químicas de la membrana y fosfolípidos, puesto que no hay flipasas que los organicen segundo cargas y necesidades específicas. Esto afectaría a las funciones y asimetría de la membrana anterior.
