quimica
Páginas: 6 (1433 palabras)
Publicado: 18 de julio de 2013
Membranas Biológicas
Introducción
Se había planteado que los sistemas biológicos se caracterizan por poseer un alto orden y en consecuencia una baja entropía. Dos condiciones fundamentales se deben cumplir para que este orden pueda mantenerse en este tipo de sistemas:
Disponibilidad de materia y,
Disponibilidad de energía.
La energía que circula en la biofera para que opereadecuadamente requiere de mecanismos que se denominan “procesos de traducción”. Esto es, mecanismos moleculares que permitan transformar la energía lumínica en energía química. La disponibilidad de materia por parte de los sistemas biológicos, supone en muchos casos “estar en contra” de las condiciones de equilibrio termodinámico y es precisamente esta característica, la que ha condicionado losmecanismos moleculares que se denominan fenómenos de transporte en sistemas biológicos.
En el presente capitulo se profundizará en los siguientes aspectos que definen los fenómenos de transporte:
LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS Y SU PERMEABILIDAD.
TRANSPORTE PASIVO
TRANSPORTE ACTIVO: Necesidades energéticas, características y principales sistemas.
MECANISMOS PARTICULARES: Na+ y K+, carbohidratos,ácidos y otras especies químicas.
El transporte se define como la acción de llevar “algo” de un sitio a otro. En el caso de los sistemas biológicos esta acción supone el desplazar diferentes tipos de moléculas desde el interior hacia el exterior o viceversa. El objeto del transporte es el mantenimiento del orden y esto supone, como ya se planteó, en muchos casos estar en contra de ungradiente de concentración y bajo esta condición, es indispensable un importante gasto energético para lograr la acción.
Las membranas biológicas y su permeabilidad
La membrana celular o plasmática constituye el límite exterior de las células y por tanto supone un sofisticado mecanismo de comunicación. Una vez se definió la teoría celular en el siglo XIX, muchos investigadores se dedicaron aestablecer modelos que pudieran satisfacer las evidencias experimentales de la presencia de las membranas.
En la década de los años 60 del siglo XX se estructura por parte de Singer y Nicolson un modelo de membrana a partir de resultados experimentales, al que denominaron mosaico fluido. En este modelo, proteínas, lípidos e hidratos de carbono se sitúan en una configuración estable de bajaenergía libre para la cual los lípidos forman una doble capa con los grupos hidrófobos en el centro y los hidrófilos en el exterior y en contacto con la fase acuosa. Las proteínas presentes son de dos tipos:
Proteínas integrales. Suelen atravesar toda la membrana (transmembranales) aunque también pueden estar en una sola capa. Las proteínas integrales están estrechamente unidas a los lípidospor interacciones hidrófobas y en algunos casos por enlaces covalentes.
Proteínas periféricas. No son transmembranosas y sobresalen en una de ambas hemimebranas. Están asociadas a la membrana únicamente por un enlace covalente con un ácido graso o por interacciones no covalentes con una proteína integral.
Estas proteínas son de carácter anfipático (distribución asimétrica de los gruposhidrófilos e hidrófobos) donde los grupos polares quedan generalmente en la superficie de la membrana, mientras que los residuos no polares permanecen embebidos entre las cadenas hidrocarbonadas de los fosfolípidos. A continuación se presenta el modelo de mosaico fluido para la membrana plasmática que corresponde a una representación tridimensional del modelo de mosaico fluido. La membrana se haseparado parcialmente en dos hemimembranas, tal como se obtiene con el tratamiento de criofracturación. (Parte izquierda de la figura siguiente)
Igualmente se puede establecer un corte transversal del modelo donde se destaca la presencia de las proteínas periféricas e integrales, destacándose la asimetría de la membrana que se representa por las caras E y P. (Parte derecha de la figura...
Membranas Biológicas
Introducción
Se había planteado que los sistemas biológicos se caracterizan por poseer un alto orden y en consecuencia una baja entropía. Dos condiciones fundamentales se deben cumplir para que este orden pueda mantenerse en este tipo de sistemas:
Disponibilidad de materia y,
Disponibilidad de energía.
La energía que circula en la biofera para que opereadecuadamente requiere de mecanismos que se denominan “procesos de traducción”. Esto es, mecanismos moleculares que permitan transformar la energía lumínica en energía química. La disponibilidad de materia por parte de los sistemas biológicos, supone en muchos casos “estar en contra” de las condiciones de equilibrio termodinámico y es precisamente esta característica, la que ha condicionado losmecanismos moleculares que se denominan fenómenos de transporte en sistemas biológicos.
En el presente capitulo se profundizará en los siguientes aspectos que definen los fenómenos de transporte:
LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS Y SU PERMEABILIDAD.
TRANSPORTE PASIVO
TRANSPORTE ACTIVO: Necesidades energéticas, características y principales sistemas.
MECANISMOS PARTICULARES: Na+ y K+, carbohidratos,ácidos y otras especies químicas.
El transporte se define como la acción de llevar “algo” de un sitio a otro. En el caso de los sistemas biológicos esta acción supone el desplazar diferentes tipos de moléculas desde el interior hacia el exterior o viceversa. El objeto del transporte es el mantenimiento del orden y esto supone, como ya se planteó, en muchos casos estar en contra de ungradiente de concentración y bajo esta condición, es indispensable un importante gasto energético para lograr la acción.
Las membranas biológicas y su permeabilidad
La membrana celular o plasmática constituye el límite exterior de las células y por tanto supone un sofisticado mecanismo de comunicación. Una vez se definió la teoría celular en el siglo XIX, muchos investigadores se dedicaron aestablecer modelos que pudieran satisfacer las evidencias experimentales de la presencia de las membranas.
En la década de los años 60 del siglo XX se estructura por parte de Singer y Nicolson un modelo de membrana a partir de resultados experimentales, al que denominaron mosaico fluido. En este modelo, proteínas, lípidos e hidratos de carbono se sitúan en una configuración estable de bajaenergía libre para la cual los lípidos forman una doble capa con los grupos hidrófobos en el centro y los hidrófilos en el exterior y en contacto con la fase acuosa. Las proteínas presentes son de dos tipos:
Proteínas integrales. Suelen atravesar toda la membrana (transmembranales) aunque también pueden estar en una sola capa. Las proteínas integrales están estrechamente unidas a los lípidospor interacciones hidrófobas y en algunos casos por enlaces covalentes.
Proteínas periféricas. No son transmembranosas y sobresalen en una de ambas hemimebranas. Están asociadas a la membrana únicamente por un enlace covalente con un ácido graso o por interacciones no covalentes con una proteína integral.
Estas proteínas son de carácter anfipático (distribución asimétrica de los gruposhidrófilos e hidrófobos) donde los grupos polares quedan generalmente en la superficie de la membrana, mientras que los residuos no polares permanecen embebidos entre las cadenas hidrocarbonadas de los fosfolípidos. A continuación se presenta el modelo de mosaico fluido para la membrana plasmática que corresponde a una representación tridimensional del modelo de mosaico fluido. La membrana se haseparado parcialmente en dos hemimembranas, tal como se obtiene con el tratamiento de criofracturación. (Parte izquierda de la figura siguiente)
Igualmente se puede establecer un corte transversal del modelo donde se destaca la presencia de las proteínas periféricas e integrales, destacándose la asimetría de la membrana que se representa por las caras E y P. (Parte derecha de la figura...
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