Membranas Biologicas

Membranas biológicas:
• Funciones:
a) Separación de medios intra y extracelular
b) Recepción y transducción de señales extracelulares en intracelulares (señales físicas y químicas, como neurotransmisores u hormonas).
c) Transporte de moléculas (iones, agua, solutos orgánicos, macromoléculas).
d) Adhesión celular (unión de células entre sí y con la lámina basal).
• Composición química:
 Lamayor parte la forman las proteínas (49%), y la relación entre proteínas y lípidos (fosfolípidos y colesterol) es de aproximadamente 50%.
 MODELOS:
Cualquier modelo debe ser termodinámicamente estable y explicar los fenómenos que ocurren en la membrana.
1) Los primeros eran de puros fosfolípidos de doble capa.
 Gorter y Grendel: trabajaron con membranas de eritrocitos en un microscopioóptico y descubrieron que al extenderlos sobre el agua ocupaban el doble de superficie de la que debían ocupar las membranas de los eritrocitos calculados: BICAPA LIPÍDICA.
2) Modelo de Danielli y Davson: bicapa de fosfolípidos rodeados completamente por proteínas (modelo del sándwich).
3) Otros modelos que planteaban que las proteínas estaban “bañadas” de fosfolípidos, tanto formando esferas comoen bicapa.
4) Modelo de Singer y Nicholson: modelo del mosaico fluido
MODELO DEL MOSAICO FLUIDO:
• Formado por una bicapa lipídica y proteínas insertas en ella.
• LÍPIDOS:
 Se forma una bicapa porque todas las estructuras deben alcanzar el estado de mayor estabilidad o de menor energía posible.
 Los componentes lipídicos de la membrana son:
a) Grasas neutras: glicerol + ácidos grasos (deuno a tres). Son muy pocos.
b) Fosfolípidos:
 Los más abundantes
 Anfipáticos: poseen una cabeza polar (hidrofílica) y dos colas hidrocarbonadas apolares (hidrofóbicas). La cabeza posee colina, fosfato y glicerol.
 Generalmente una de las dos colas posee un doble enlace cis (insaturada) lo que hace que esta se quiebre al no poder rotar y afecte a la fluidez de la membrana.
 Sonfosfodiglicéridos: dos colas y una cabeza. Hay un enlace ester entre el grupo hidroxilo de las cadenas y el grupo carboxilo del glicerol (enlaces diester).
 Hay un enlace fosfodiester entre el grupo radical (fosfato y glicerina que pueden variar) y el glicerol.
 Entre las colas hidrocarbonadas adyacentes hay fuerzas de van der waals.
c) Esfingolípidos: principalmente la esfingomielina.
d) Esteroles:el más común es el colesterol. Se encuentra en células eucariontes, todas las animales lo poseen (en cantidades variables) y la mayoría de las vegetales no lo poseen. Las bacterias no tienen. El colesterol está formado por una cabeza o esqueleto de núcleo de anillos esteroideos que es hidrofóbica (apolar) a excepción de un grupo hidroxilo (hidrofílico, polar (-)) y una región o colahidrocarbonada apolar. Se orienta con la cabeza polar del hidroxilo hacia afuera, junto con las cabezas de los fosfolípidos. Mientras más colesterol haya, habrá menos movilidad de los fosfolípidos a temperaturas bajas, por lo tanto, mayor empaquetamiento. A temperaturas altas, ayuda al no empaquetamiento.
 Por lo tanto, los fosfolípidos y el colesterol son anfipáticos: poseen una cabeza polar que tomacontacto con el agua intra y extracelular y colas apolares que no toman contacto con el agua y son más estables en medios hidrofóbicos que en acuosos.
 Los fosfolípidos en medios aire-agua, se ordenan en una monocapa, como es el caso de la capa surfactante de los alvéolos para evitar el colapso de los alvéolos (atelactasa).
 En medios acuosos, los fosfolípidos forman una micela (una colahidrocarbonada), liposoma (pelotita)o una bicapa para evitar tener extremos libres. Se forman espontáneamente porque son energéticamente más favorables.
 Temperatura de transición: temperatura a la cual la matriz fosfolipídica pasa de estado de gel a estado de sol.
 Mientrás más ácidos grasos insaturados CIS o cadenas cortas posea la membrana, será más fluida, y mientras más ácidos grasos saturados...