Membranas biológicas ejercicio

Seminario I Membranas Biológicas
“Estructura, difusión simple y facilitada, potencial químico”


Objetivos:
- Conocer estructura, formación y propiedades físicas de bicapas lipídicas
- Entender los factores que determinan la velocidad de un soluto en un medio x
- Discutir el concepto de permeabilidad a través de una membrana biológica
- Discutir el significado de flujo inicial- Conocer el concepto de potencial químico

1. Describa exactamente la estructura de un glicerofosfolípido y explique porqué este y otros lípidos en solución acuosa adoptan la estructura de bicapa. Aplique sus conocimientos de termodinámica para explicar el efecto hidrofóbico.
Glicerol, grupo fosfato, 2 cadenas de ácidos grasos, grupo x. Estructura anfipática o anfifílica: regiones polaresy apolares.
Efecto hidrofóbico, p 8 guía: baja solubilidad de lípidos en agua se debe a cambios desfavorables en la entropía del sistema, explicación termodinámica, desarrollar: las moléculas apolares no pueden formar puentes de hidrógeno con el agua, la reorientación del agua alrededor de moléculas hidrofóbicas para maximizar sus puentes de hidrógeno produce disminución de entropía.( Ademáspueden explicar en forma fácil como el escondite de los grupos polares del agua y la exposición de grupos polares a esta). El efecto hidrofóbico es la fuerza mas importante en la formación de membranas, la atracción mutua de cadenas hidrocarbonadas debida a fuerzas de van der Waals no aporta a la formación de estructuras lipídicas..
Bicapa depende de la forma geométrica del lípido.

2. El modelode mosaico fluido propuesto por Singer y Nicholson en 1972, supone que tanto las proteínas como los lípidos difunden libremente en el plano de la membrana. Además presenta la bicapa lipídica como una entidad homogénea.
a. ¿Qué experimento clásico describe la difusión sin restricciones de proteínas en la membrana?. Compare con alguna observación que ilustre difusión restringida de proteínas demembrana.
Experimento de Frye y Edidin 1971, fusionaron una célula humana con una de ratón y observaron la distribución de antígenos proteicos característicos de cada tipo celular, a los 40 min después de la fusión ambos tipos de antígenos estaban totalmente entremezclados en la superficie celular resultante.
Ejemplos de difusión restringida:
-Las células epiteliales del intestino delgado tienendistintas proteínas en las caras apical y basal. Un ejemplo es el transporte de glucosa. En la cara apical que enfrenta el lumen intestinal se encuentra el cotransportador Na/glucosa, en la cara basal que mira hacia el torrente sanguíneo, la glucosa sale a este por difusión facilitada que es mediada por otro tipo de proteína, diferente del cotransportador. Los diferentes transportadores no semezclan lo que indica que hay difusión restringida (uniones estrechas). En cultivo estas células pierden su polaridad.
-En la membrana de glóbulos rojos las proteínas de intercambio cloruro-bicarbonato están ancladas a espectrina por la proteína ankirina. A su vez, esta última está anclada a la membrana por una cadena de ácidos grasos. Espectrina es una proteína filamentosa que forma redes dondeinterviene tambien actina.
- Sinapsis, canales iónicos y receptores determinados deben permanecer en la región sináptica para mantener la función. Existen proteínas andamio que se encargan de esto.
b. Describa una membrana biológica de acuerdo al conocimiento actual sobre los componentes lipídicos y proteicos, en términos de composición, movilidad y distribución en la bicapa.
Componenteslipídicos: glicerofosfolídos, esfingolípidos, colesterol, asimetría de esfingo- y glicerofosfolípidos (hacia el extracelular , monocapa externa, PC y esfingomielina). Caveolas y caveolina, rafts o balsas. Rafts, microdominios altamente ordenados enriquecidos en ciertos lípidos como colesterol y esfingolípidos. La membrana se detecta de mayor grosor y con mayor viscosidad o menor fluidez, los...