Biomembranas

Biomembranas
La estructura fundamental y la función de toda membrana depende de los lípidos (fosfolípidos y colesterol). Cada membrana celular tiene un set específico de proteínas que le permite a la membrana llevar a cabo sus distintas actividades. Los lípidos y las proteínas de las membranas pueden estar glicosilados

Funciones de la membrana
Regular el transporte de nutrientes. Impedir elingreso de sustancias nocivas. Mantener la composición iónica y la presión osmótica. adecuada para la célula. Proporcionar un sitio para reacciones que serian difíciles en un medio acuoso. Detectar señales del ambiente extracelular. Interaccionar con otras células o con la matriz extracelular.

Debido a la naturaleza anfipática de los fosfolípidos éstos espontáneamente se ensamblan para formaruna bicapa.

Estructura de los fosfolípidos

Fosfoglicéridos Esfingomielina. Esfingosina + fosfocolina



La membrana plasmática compartimentaliza a la célula. La estructura fundamental de las membranas biológicas es la bicapa

lipídica.  Las proteínas de membrana presentes en las distintas células le dan a cada membrana una función específica.

Cada compartimento definido por lamembrana tiene dos caras
Cada cara de la membrana es asimetrica, en relación a su contenido lipídico y de proteínas que la forman.

Esquema de la estructura de la membrana plasmática

. Proteínas de membrana
 Las proteínas de membrana pueden se clasificadas como: integrales (intrínsecas) o periféricas (extrínsecas).

 Las proteínas integrales transmembranosas contienen uno mássegmentos incluidos en la bicapa fosfolipídica.
 Algunas proteínas integrales están ancladas a la membrana por enlace covalente con cadenas hidrocarbonadas incluidas en la membrana.  Las proteína periféricas están asociadas a la membrana de manera: indirecta (proteínas integrales) o directa (lípidos). Ejemplos: espectrina, fosfolipasas, proteinquinasa C.

Glucoforina: un ejemplo de proteínatransmembranosa

aa: hidrofílos (+)

Hélice alfa aa: hidrófobos

Proteína transmembrana

Membranas tratadas con detergentes

Criofractura

Técnicas que permiten estudiar la estructura de la membrana. 1. La criofractura permite separar la bicapa.

Transporte facilitado

Transporte activo secundario primario

Canales iónicos

permesas

bombas

Uniportadores simportadoresantiportadores

Regulados por ligandos

Regulados por voltaje

Regulados por estímulo mecánico

Proteínas transportadoras y velocidad de transporte

Tipos de permeasas

uniportador

simportador

antiportador iones

Transporte catalizado por uniportadores
• Uniportadores aceleran una reacción termodinamicamente favorable. (cuesta abajo) • Este tipo de transporte se denominatransporte facilitado o difusión facilitada. • Ejemplos: Transporte de aa, nucleósidos y monosacáridos.

Diferencias con la difusión pasiva
Las características que lo distinguen de la difusión simple son: La velocidad de la difusión facilitada es mucho mayor que la de la difusión simple. Transporte específico El transporte ocurre por un número limitado de uniportadores por lo que es saturable. Esequilibrativo, bidireccional

La cinética de transporte a través de proteínas transportadoras

Un ejemplo de uniportadores: GLUT1 el principal transportador de glucosa en mamíferos.

Cambios conformacionales dirigen la cinética del movimiento de glucosa catalizado por GLUT1. A favor de su gradiente de concentración.

Familia de transportadores facilitativos multifuncionales de hexosas.
•GLUT1: Mayoría de las células, células en cultivo, barreras. • GLUT2: Hígado, islotes b-pancreáticos, túbulos colectores, mucosa intestinal. • GLUT3: Cerebro, riñón y placenta. • GLUT4: Tejido muscular y adiposo. • GLUT5: Intestino delgado, próstata y espermatozoides. • GLUT8/X1: Testículo, cerebro y blastocistos. • GLUT9/6: Riñón, hígado, bazo leucocitos y cerebro. • GLUT10: hígado y páncreas....