01 Mecanismos de transporte

LECTURA I

2010

Mecanismos de transporte de moléculas a través de la membrana
G. G. Sánchez Cañas, J. Carrazco Palafox
Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de Chihuahua
Fecha de revisión: 01 de septiembre de 2010

COMPOSICIÓN DE LA MEMBRANA
La membrana celular o plasmalema, tiene un grosor de
~7nm. Es una estructura continua de dobles líneas
electrodensas. Esta consiste de una membrana dedoble
capa lipídica con proteínas embebidas en su estructura
base.

Las proteínas integrales o transmembranales se
componen de tres segmentos. La membrana plasmática
actúa como una barrera de permeabilidad, sin embargo,
las proteínas transmembranales permiten el pasaje de
nutrientes hacia el interior y de los desechos
metabólicos hacia el exterior.

ESTRUCTURA LIPÍDICA

NATURALEZA QUÍMICA DE LOSMOLÉCULAS
La polaridad es una propiedad de las moléculas que
representa la desigualdad de las cargas eléctricas en la
misma. Cada elemento presenta una tendencia
diferente
a
atraer
electrones
denominada
electronegatividad.

La membrana plasmática es un arreglo ordenado pero
dinámico de lípidos construida a partir de fosfolípidos
(i.e. fosfoglicéridos, esfingolípidos) y esteroides (i.e.
colesterol).Los lípidos están atraídos por sus cadenas
hidrofóbicas hacia el interior.

Figura 1 Esquema de la estructura básica de la bicapa de
fosfolípidos.

La bicapa lipídica tiene dos propiedades importantes.
Primero, es una barrera hidrófoba impermeable que
impide la difusión de solutos solubles en agua
(hidrofílicos). Segundo, la estabilidad de la estructura es
mantenida por las interacciones de vander Waals entre
las cadenas de lípidos.
ESTRUCTURA PROTEICA

En un enlace covalente el átomo más electronegativo
atraerá con mayor intensidad a los electrones de enlace
desplazándolos hacia dicho átomo y alejándolos del
otro. Por tal motivo la distribución de carga en la
molécula resulta asimétrica y ésta se convierte en un
pequeño dipolo eléctrico con una región negativa y otra
positiva. Lasmoléculas polares se comportan de una
forma parecida como lo hacen los iones.
Para indagar si una molécula es polar hay que identificar
la cantidad de enlaces polares y la estructura de la
molécula. Los enlaces polares más comunes se
presentan entre O-H, C-O, C-N. Por otro lado, los enlaces
apolares tienen en común el enlace C-H. De esta manera
en una molécula debemos comparar la proporción de
enlacespolares y apolares.

Aunque cada membrana biológica posee la misma
estructura de bicapa lipídica, las proteínas asociadas son
responsables de sus distintas actividades. Las proteínas
de membranas se pueden clasificar en dos categorías:
periféricas e integrales.

Además de la electronegatividad la geometría molecular
desempeña un papel importante en el carácter polar o
no polar de una molécula. Porlo anterior, es posible que
una molécula posea enlaces muy polarizados, pero que
en conjunto se comporte como apolar.

Las proteínas periféricas se unen a las proteínas
integrales. Las células poseen estas proteínas en la cara
extracelular como receptoras de moléculas de
señalamiento específicas (i.e. hormonas, factores de
crecimiento, neurotransmisores). Por otro lado, las
proteínas periféricascitosólicas funcionan como
enzimas, transductoras de señales intracelulares o
estructurales para dar estabilidad.

La polaridad es muy importante ya que puede ayudarnos
a reconocer las características de las moléculas.
Asimismo es importante ya que un solvente polar solo
disuelve otras sustancias polares y un solvente apolar
solo disuelve sustancias apolares. Lo anterior, suele
expresarse como "losemejante disuelve a lo
semejante").

1

Cuando las moléculas llegan a la membrana se
encuentran una barrera que algunas moléculas pueden
cruzar y otras no. La permeabilidad selectiva significa de
acuerdo con lo anterior que la membrana será
permeable a las sustancias que la crucen, e impermeable
a las sustancias que no puedan cruzarla.
La membrana plasmática es una barrera permeable y
esta...