Dinamica de las membranas biologicas

DINÁMICA DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS
La membrana plasmática desarrolla dos funciones básicas y contrapuestas: por un lado, forma la barrera aislante que permite a la célula mantener las características de su medio interno muy diferentes del exterior; pero por otro lado, también constituye el elemento de comunicación tanto con el entorno, para intercambiar materia y energía, como con otrascélulas para intercambiar información. La membrana es una estructura flexible formada por una bicapa lipídica (45-50%) con proteínas (45-50%) y una pequeña cantidad de glúcidos (4-8%). LIPIDOS La bicapa lipídica está formada mayoritariamente por un tipo de lípidos: los fosfolípidos. Éstos se caracterizan por tener una parte de su molécula cargada, denominada “cabeza”, que se corresponde con la posicióndel grupo fosfato negativo; y otra parte, denominada “cola”, formada por dos cadenas de ácidos grasos sin carga. El extremo polar, con carga, es una porción hidrofílica debido a su interacción con moléculas de agua también polares. El extremo no polar es hidrofóbico por su falta de relación con el agua. Este tipo de moléculas se ensamblan de manera automática formando la bicapa lipídica, donde lascolas hidrofóbicas se sitúan mirando hacia el centro de la bicapa, alejándose de las moléculas de agua, y las cabezas polares, quedan orientadas hacia el exterior en contacto con el agua tanto extracelular como intracelular. El hecho de que los fosfolípidos formen bicapa y no micelas se debe a las cadenas laterales de los ácidos grasos, que al ser muy voluminosas no pueden encajar y por elloacaban configurando normalmente la bicapa, como estructura más estable. La bicapa es una estructura fluida, con una gran capacidad de deformación y movimiento de sus componentes. El modelo del mosaico fluido es el que mejor describe este comportamiento de la membrana. Los lípidos experimentan una gran cantidad de

desplazamientos, laterales, de giro, e incluso de una semicapa a otra. Un lípidoimportante que forma parte de las membranas es el colesterol, éste se intercala entre las colas de los fosfolípidos impidiendo que formen una estructura rígida, y constituye, de esta manera, una garantía para mantener la fluidez de la membrana, permitiendo a la célula cambios de forma sin roturas. La presencia del colesterol en cantidades variables dependiendo de la membrana, garantiza que alintercalarse entre los fosfolípidos con ácidos grasos saturados, se impida la formación de enlaces entre las cadenas hidrofóbicas, y por tanto, la tendencia a la rigidez o a la solidez que aparecerían con dichos enlaces. De esta forma, y en esta situación la presencia de este compuesto constituye una garantía para asegurar la fluidez de la membrana. Por otro lado, si el colesterol se intercala entrefosfolípidos con ácidos grasos insaturados, la región hidrófoba del colesterol garantiza un cierto número de enlaces que proporcionaría mayor unión y disminuiría la fluidez de la membrana. La fluidez exacta de la membrana plasmática es un aspecto muy importante para la funcionalidad de la misma, y como prueba de lo descrito se ha podido observar que en organismos dependientes

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de la temperaturaexterna o poiquilotermos, se cambia la composición de ácidos grasos de sus membranas para mantener una fluidez constante. Además de regular la fluidez, este lípido desarrolla otras funciones, así se observa que aumenta la estabilidad mecánica y la flexibilidad de la bicapa, facilitando los cambios de forma que requiera la membrana, también disminuye la permeabilidad de la bicapa a pequeñasmoléculas. Los lípidos se distribuyen de manera asimétrica en las dos hojas de la bicapa, en la monocapa externa son más abundantes los fosfoesfingolípidos y la fosfatidil-colina, mientras que en la interna se encuentran en mayor abundancia fosfatidil-etanolamina y fosfatidil-serina, haciendo que la monocapa interna sea más fluida que la externa.

PROTEÍNAS Las proteínas de membrana están unidas o...