Acuaporinas: los canales de agua celulares


TRABAJO BIOLOGÍA 2º BACHILLERATO

ACUAPORINAS: LOS CANALES DE AGUA CELULARES


1. Esquematiza las funciones de la membrana plasmática que se resumen en la introducción del artículo.
La membrana celular (o plasmática) se encarga del intercambio de materia con el entorno:
-Incorpora nutrientes, hormonas, iones y gases
-Expulsa sustancias de desecho

2.¿ Por qué sabemos que el agua noatraviesa la membrana por difusión pasiva a través de los lípidos?
La difusión pasiva no permitía explicar la permeabilidad al agua que muestran los glóbulos rojos y las células del túbulo renal; aquí, el flujo de agua a través de la membrana en presencia de un gradiente de concentración era superior al flujo en ausencia de dicho gradiente. Además, la energía disipada por la interacción entre agua ymembrana se acercaba a la del movimiento del agua en solución libre. Se descubrió también que el paso del agua a través de estas membranas podía bloquearse mediante fármacos derivados de compuestos mercuriales. Todas esas observaciones, sumadas a las realizadas en membranas artificiales, permitieron comparar la permeabilidad al agua de membranas lipídicas artificiales con la de membranasbiológicas. De la comparación en cuestión se dedujo la existencia de proteínas especializadas en la formación de poros acuosos.

3. Las acuaporinas son canales de agua. ¿Conoces algún otro tipo de canales en las membranas? ¿Cómo funcionan?
Los plasmodesmos, son canales que atraviesan la pared celular y conectan células adyacentes.
Los canales iónicos, son canales específicos que pueden transportar ionesrápidamente a través de la membrana.

4. ¿Cómo clasificaríamos las acuaporinas dentro de las proteínas de membrana?
Intrínsecas o integrales, responsables del transporte de agua.

5. En la página 62 dice que AQP1 consta de dos grandes dominios. ¿Qué significa dominio de una proteína?
Se llaman dominios estructurales combinaciones de hélices α y láminas plegadas que se repiten en una mismaproteína. Los dominios se unen entre sí por zonas estrechas que posibilitan cierto movimiento entre unos y otros.


6. ¿Qué estructura terciaria tienen las AQP? Dentro de esta estructura, ¿qué segmentos se distinguen? ¿Qué forma adopta el plegamiento final de la proteína?
El tamaño de las acuaporinas suele oscilar entre 250 y 300 aminoácidos. Muy hidrofóbicas, se organizan en seis segmentos deestructura α­hélice que atraviesan la membrana de lado a lado,unidos por cinco lazos conectores. Dos de los lazos (uno extracelular y otro intracelular) se pliegan hacia la membrana y se aproximan para formar el poro. La ambos lados de la membrana. Este particular plegamiento, en forma de reloj de arena, pone en contacto los tripletes NPA para formar el sitio más estrecho del poro. Aunque cadaacuaporina constituye por sí sola un canal, en la membrana celular estas o inyectado proteínas se ensamblan en grupos de cuatro.

7. ¿Cuál es el diámetro de la zona más estrecha del canal? ¿Cuál es el diámetro de la molécula de agua?
El diámetro de la zona más estrecha del canal es de 3 angstroms y el diámetro de la molécula de agua de 2,8 angstroms.

8. ¿Por qué no pasan los iones a través delas acuaporinas?
La obstrucción de AQP1 al paso de iones responde también al tamaño de los iones hidratados. En solución, los iones se encuentran rodeados de una capa de agua que aumenta su diámetro. En la acuaporina-1 no existe ninguna estructura que se encargue de liberar al ion de esta capa de solvatación; por tanto, es imposible que pase a través de su diámetro. La estrechez del poro y lanotable hidrofobicidad de la superficie interna del canal explican la permeabilidad al agua de AQP1 y su selectividad.

9. ¿En qué órganos están ampliamente distribuidas las AQP?
En el riñón, el ojo, los pulmones, el tracto intestinal y en las glándulas secretoras.

10. Bajo la acción de la hormona antidiurética las AQP que están en vesículas intracelulares se fusionan a las membranas. Busca...