bioquimica
Las membranas celulares son estructuras dinámicas esenciales en todas las células.
En las células procariotas (bacterias), la única membrana existente cumple la función
de limitar a la célula frente al medio externo. En los eucariotas, la variedad de
estructuras de membrana existentes permite que se clasifiquen en cinco grupos, de
acuerdo a su función:
·Barreras físicas entre compartimentos, que proveen un medio ambiente adecuado
para que ocurran procesos biológicos con la máxima eficiencia.
· Transporte de iones y moléculas entre compartimentos para mantener esos
ambientes.
· Transporte de moléculas por una variedad de mecanismos en los diferentes
compartimentos para su procesamiento.
· Receptoras de señales químicas y transductoras de esasseñales entre
compartimentos.
· Productoras de energía y transductoras de esa energía entre compartimentos.
Los organismos eucariotas, sumada a la membrana plasmática, tienen una variedad
muy grande de membranas en el citoplasma (mitocondrias, retículo endoplasmático
liso y rugoso, lisosomas, peroxisomas, aparato de Golgi, etc.).
La membrana plasmática es una barrera semipermeable entre elinterior y el exterior
de la célula, lo que le permite mantener una condición homeostática apropiada para las reacciones bioquímicas necesarias para el sostenimiento de la vida. Esta
semipermeabilidad implica selectividad en el pasaje de diferentes moléculas.
Composición de las Membranas
Todas las membranas son de naturaleza anfipática, es decir tienen una estructura no
polar (hidrofóbica)central, rodeada por dos capas polares (hidrofílicas).
La unidad básica tiene un grosor de 5 a 10 nm, siendo sus principales componentes:
lípidos, proteínas y carbohidratos.
Lípidos
Las membranas están compuestas fundamentalmente por una bicapa lipídica, aunque
pueden encontrarse, en menor grado, otras disposiciones (formas hexagonales o
micelares).
La bicapa se caracteriza por:
· Serpermeable a pequeñas partículas no ionizadas, como glicerol, urea, agua,
oxígeno y dióxido de carbono, y a todas las moléculas lipofílicas.
· Proveer la estructura y el entorno apropiados para el funcionamiento de gran parte
de las proteínas.
La cantidad total de lípidos de la membrana se expresa normalmente como razón
proteína-lípido, siendo generalmente mayor que 1, especialmente en lasmembranas
metabólicamente activas, donde puede llegar a 4.
No obstante, las membranas celulares tienden a tener mayor cantidad de lípidos que las membranas de las organelas, aunque solamente en las membranas ricas en mielina, el valor baja de 1.
Generalmente los lípidos pueden dividirse en cuatro grandes grupos:
· Ácidos grasos libres
· Ésteres de ácidos grasos (triacilglicerol,fosfolípidos, etc.)
· Isoprenoides (esteroles, etc.)
· Glicolípidos
Los fosfolípidos son el mayor componente lipídico, y con excepción de la mielina,
representan más del 50% del total de la masa de lípidos de la membrana. Los
glicolípidos y el colesterol están usualmente concentrados en la membrana
plasmática de las células animales. Recientemente se ha determinado que algunos
isoprenoidesdiferentes a los esteroles (derivados del farnesol, geranil-geranol, etc.)
son importantes en el metabolismo celular.
Aunque los ácidos grasos libres en general no se consideran componentes de las
membranas, algunos, como los ácidos palmítico o mirístico, así como algunos
residuos isoprenoides pueden actuar como “ancla” de ciertas proteínas a la bicapa
lipídica.
Proteínas
Las proteínas dela membrana fueron clasificadas en dos grupos por Singer y
Nicholson, de acuerdo al método por el cual pueden ser extraídas.
Estos grupos son:
· Periféricas (pueden extraerse por cambios de pH o fuerza iónica, sin romper la
bicapa lipídica)
· Estructurales (sólo pueden extraerse por ruptura de la membrana con
detergentes).
El descubrimiento de ciertas proteínas “ancladas” a la...
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