Ramón Reynoso Orozco
DefiniciónDefiniciónLas Las membranas celularesmembranas celulares son estructuras laminares son estructuras laminares
altamente flexibles, cuya función primordial es altamente flexibles, cuya función primordial es separar dos mediosseparar dos medios de distinta composición y de distinta composición y función (compartamentalización), permitiendo el función (compartamentalización), permitiendo el intercambio selectivointercambio selectivo de sustancias entre esos dos de sustancias entre esos dos medios.medios.
ComposiciónComposición
EstructuraEstructura
FuncionesFunciones
************************************************ Especializaciones de la membranaEspecializaciones de la membrana Matriz Extracelular y Pared CelularMatriz Extracelular y Pared Celular Transporte a través de la membranaTransporte a través de la membrana
MembranasMembranasCelularesCelulares
Las moléculas de ácidos grasos al entrar en Las moléculas de ácidos grasos al entrar en contacto con el agua, forman una monocapa, contacto con el agua, forman una monocapa, orientándose verticalmente con las cadenas orientándose verticalmente con las cadenas hidrocarbonadas fuera del agua y los grupos hidrocarbonadas fuera del agua y los grupos carboxilos en contacto con la superficie carboxilos en contacto con la superficie acuosa. acuosa. Irving Langmuir(1917)Irving Langmuir(1917)
Charles Ernest Overton(1895)1)Existen similitudes entre las membranas y los lípidos como el aceite de oliva.2)Ciertas moléculas (liposolubles) atraviesan la membrana porque disuelven el interior lipídico de la membrana.
Las membranas celulares están compuestas por lípidos
Las membranas celulares están Las membranas celulares están constituidas de una doble capa de constituidas de una doble capa de lípidos, es decir, están distribuidos lípidos, es decir, están distribuidos en una bicapa. en una bicapa. Evert Gorter y F. Grendel Evert Gorter y F. Grendel (1925)(1925)
Modelo de Sandwich Modelo de Sandwich (Davson y Danielli, 1935)(Davson y Danielli, 1935)
ProteínasProteínas
ProteínasProteínas
BícapaBícapaLipídicaLipídica
Modelo de J. David Robertson Modelo de J. David Robertson (1960).(1960).
2 nm
2 nm
3.5 nm
PRINCIPIO DE UNIDAD DE PRINCIPIO DE UNIDAD DE MEMBRANAMEMBRANA:: LAS MEMBRANAS LAS MEMBRANAS
CELULARES DE CELULARES DE TODOS LOS TODOS LOS
SERES VIVOS SERES VIVOS SON SON SIMILARESSIMILARES
Jonh D.Robertson, 1957.Jonh D.Robertson, 1957.
Singer y Nicholson(1972, La Jolla)
Proponen el modelo del mosaico fluido, un mosaico de moléculas de proteína se distribuyen en y sobre la bicapa fluida de fosfolípidos.
L Í P I D O SL Í P I D O SÁcidos Grasos: Ácidos Grasos: saturados e insaturadossaturados e insaturados
ESTADO SÓLIDO A TEMPERATURA AMBIENTE
ESTADO LÍQUIDO ESTADO LÍQUIDO A TEMPERATURA AMBIENTE
Propiedades químicas de los ácidos grasosPropiedades químicas de los ácidos grasos
Solubles en solventes orgánicos.Solubles en solventes orgánicos.Forman monocapas sobre superficies acuosas.Forman monocapas sobre superficies acuosas.
AnfipáticosAnfipáticos: una zona polar: una zona polar hidrofílicahidrofílicay una zona no polary una zona no polar hidrofóbica.hidrofóbica.
Agua
Aire
Lípidos: Conformaciones en medio acuoso
Monocapa Micela
Liposoma Bicapa lipídica
Composición: LípidosComposición: Lípidos
Lípidos
Glicerol + ácido graso
OH + Fosfato + Glicerol + ácido graso
Azúcar simple + Esfingosina + ácido graso
Azúcar modificado + Esfingosina + ácido graso
Esfingomielinas
Fosfoacilgliceroles
Ceras
Glicolípidos
Complejos
Fosfolípidos
Acilgliceroles
Simples
Gangliósidos
Cerebrósidos
OH + ácido graso
Fosfato + Esfingosina + ácido graso
IsoprenoidesEsteroides: Colesterol
Carotenoides
Vitaminas liposolubles
Esfingomielinas Fosfoacilgliceroles
GlicolípidosComplejos
FosfolípidosOH + Fosfato + Glicerol + ácido graso
Fosfato + Esfingosina + ácido graso
Fosfolípidos: Representación esquemática
Molécula anfipática
Hidrofílica
Hidrofóbica
Fosfatidilcolina, con un doblez en el enlace doble cisFosfatidilcolina, con un doblez en el enlace doble cis
Fosfolípidos:
2.- Tienden a formar bicapas o micelas (anfipatía)en medios acuosos, sus grupos polares y no polaresforman interacciones electrostáticas favorables o puentes de Hidrógeno con las moléculas de agua.
Fosfolípidos: Fosfoacilglicéridos
Fosfolípidos: Fosfolípidos: EsfingolípidosEsfingolípidos
EsfingomielinaEsfingomielinaLos más comunes:Los más comunes:
1.- Fosfatidiletanolamina, 2.- Fosfatidilserina 1.- Fosfatidiletanolamina, 2.- Fosfatidilserina
3.- Fosfatidilcolina, 4.- Esfingomielina3.- Fosfatidilcolina, 4.- Esfingomielina
Lípidos: ColesterolLípidos: Colesterol
colesterol Orientación en la membrana
Región no-polar
Región polar
Región esteroide
rígida
colesterol
Cadenas hidrocarbonadas no-saturadas
(dobles enlaces)
Cadenas hidrocarbonadas saturadas
Movimientos de losMovimientos de los fosfolípidosfosfolípidos en la bicapa:en la bicapa:1.- Difusión lateral1.- Difusión lateral2.- Flexión2.- Flexión3.- Rotación3.- Rotación4.- Difusión transversa (flip-flop) el menos común4.- Difusión transversa (flip-flop) el menos común
Fluidez de la MembranaFluidez de la Membrana• A mayor temperatura, mayor fluidez.A mayor temperatura, mayor fluidez.• A menor concentración de colesterol, A menor concentración de colesterol,
mayor fluidez.mayor fluidez.
Contenido de ColesterolContenido de Colesterol
Composición: Composición: ProteínasProteínas
1.- Integrales
2.- Semintegrales
3.- Periféricas
1
1
2
3
Proteína IntegralProteína Integral
Proteína desplegada
Proteína parcialmente plegada Proteína nativa
Composición: Composición: CarbohidratosCarbohidratosGlucolípidos
CITOSOL
Glucoproteínas
CARBOHIDRATOSCARBOHIDRATOS
Propiedades de la membranaPropiedades de la membrana
Fluidez
Asimetría Elasticidad
Aislante eléctrico
Resistencia a tensión
AsimetríaAsimetría
Funciones de la MembranaFunciones de la Membrana
• Protección, aislamiento del medio externo•Compartamentalización interna• Permeabilidad Selectiva• Transporte de sustancias• Recepción y transducción de señales externas• Interacción intercelular• Sitio de actividades bioquímicas• Participación en el movimiento celular
Microdominios: se presentan en todas las células, son complejos macromoleculares
que se asocian en una conformación particular y con funciones específicas.
Incluyen: Rafts (balsas), Caveolas, Uniones intercelulares y otros.
Micro dominios o engrosamientos de la membrana “Lipid Raft”Micro dominios o engrosamientos de la membrana “Lipid Raft”
Regiones enriquecidas con:Regiones enriquecidas con:a.- Esfingolípidosa.- Esfingolípidosb.- Colesterolb.- Colesterolc.- Algunas proteínasc.- Algunas proteínas
Funciones posibles:Funciones posibles:1.- Separadores de la fase de transición de los lípidos fluidos1.- Separadores de la fase de transición de los lípidos fluidos2.- Concentradores de proteínas para su transporte posterior 2.- Concentradores de proteínas para su transporte posterior en vesículasen vesículas