2. Estructura y función de la membrana plasmática

Question 1

Membrana plasmática: Qué es y funciones

Answer 1

Orgánulo que delimita y protege la célula y permite el intercambio de sustancias del citosol al medio. Sus funciones son:

• Captar señales extracelulares
• Transporte
• Interacción, adhesión y movimiento celular con el medio.

Question 2

Proporción lípidos-proteínas

Answer 2

Los lípidos y proteínas se encuentran en una proporción aproximada del 50% -50%, aunque esto depende de la función específica de la célula.

Question 3

Lípidos de membrana

Answer 3

• Fosfolípidos (fosfoglicéridos y esfingolípidos)
• Esteroles
• Glucolípidos

Question 4

Fosfoglicéridos

Answer 4

Constituyen el 70% y son derivados del glicerol y sintetizados en el RE. Fosfolípido donde el alcohol es un glicerol, unido a un fosfato y a 2 cadenas de ácidos grasos.

Question 5

Esfingolípidos

Answer 5

Constituyen el 30% y son derivados de la esfingosina que se sintetizan en el aparato de Golgi. Fosfolípido, donde el alcohol es una esfingosina.

Question 6

Tipos de esteroles en las células

Answer 6

• Colesterol en los animales
• Fitoesterol en plantas
• Hopanoides en procariotas

Question 7

Fosfolípidos

Answer 7

Tipo de lípidos saponificables que componen las membranas celulares, compuestos por una molécula de alcohol (glicerol o de esfingosina), a la que se unen dos ácidos grasos y un grupo fosfato.

Question 8

Glucolípidos

Answer 8

Están compuestos por una esfingosina unida a cadenas de ácidos grasos y un glúcido de cadena corta y carecen de grupo fosfato. Se encuentran únicamente en la capa no citosólica y tienen funciones de reconocimiento y señalización.

Question 9

Tipos de glucolípidos

Answer 9

Cerebrósidos y gangliósidos

Question 10

Cerebrósidos

Answer 10

Tienen unido un azúcar, que puede ser galactosa (galactocerebrósidos) presentes en el sistema nervioso o glucosa (glucocerebrósidos) que se halla en el resto de sistemas.

Question 11

Gangliósidos

Answer 11

Tienen cabezas polares muy grandes formadas por oligosacáridos (grupo de azúcares) cargadas negativamente por la presencia de ácido siálico.
Concentrados en las células ganglionares del sistema nervioso central.

Question 12

Capas de la membrana plasmática

Answer 12

• Monocapa citosólica: Hacia el interior de la célula

- Monocapa no citosólica: Hacia el exterior

Question 13

Contenido de la capa citosólica

Answer 13

Fosfatidilserina y fosfatidiletanolamina.

Question 14

Contenido de la capa no citosólica

Answer 14

Glucolípidos, esfingomielina y fosfatidilcolina

Question 15

Distribución asimétrica de la membrana

Answer 15

Las membranas celulares presentan una distribución asimétrica por la diferentes composición que tienen las monocapas.

Question 16

¿Existe movimiento en la membrana?

Answer 16

La membrana es fluida y tiene una naturaleza dinámica, es decir que ¡siempre hay movimiento!

Question 17

Movimientos de la membrana

Answer 17

• Difusión lateral: una molécula de fosfolípido intercambia su posición con fosfolípidos vecinos (10 ^ 7 v/s).
• Rotación: los fosfolípidos rotan sobre su eje hasta unas 30.000 rpm.
• Flexión: las cabezas polares se mueven en un pequeño ángulo sobre su eje.
• Flip-flop: se cambia la posición de un fosfolípido a la otra monocapa (<1 / mes).

Question 18

Importancia de los movimientos en la membrana

Answer 18

Los movimientos favorecen la fluidez de la membrana ya que permite que proteínas y otras moléculas puedan desplazarse a través de ella para hacer su función.

Question 19

¿De qué depende la fluidez de la membrana?

Answer 19

Temperatura, composición y la presencia del colesterol

Question 20

Fluidez de membrana: Tª

Answer 20

En la consistencia de fluido, las colas apolares se encuentran entrelazadas, en cambio con una disminución de la temperatura estas se alinean y se vuelven rígidas. Se puede pasar de consistencia de gel a consistencia de fluido aplicando temperatura.

Question 21

Temperatura de transición

Answer 21

La temperatura en la que la membrana se encuentra en su grado de fluidez óptimo.

• Si se adquiere una temperatura inferior a la Tm, la membrana adopta una consistencia de gel.
• Si se superan, la membrana se vuelve demasiado fluida.

Question 22

Fluidez de membrana: Composición

Answer 22

• Tamaño: Una longitud menor de la cadena, reduce la tendencia de las colas hidrocarburadas a interaccionar entre sí, de forma que aumenta la fluidez de la bicapa.
• Insaturación: Cuanto más colas insaturadas haya, más espacio habrá entre los fosfolípidos, por tanto, las fuerzas de atracción será menores y la Tm será más baja.

Question 23

Fluidez de la membrana: Colesterol

Answer 23

El colesterol hace el efecto tampón dando estabilidad en la fluidez de la membrana. Se encuentra colesterol intercalado a la membrana.

Los anillos rígidos del colesterol disminuyen la fluidez reduciendo los movimientos laterales de los fosfolípidos y estimula fuerzas de Van der Waals.

Question 24

Importancia de le fluidez de la membrana

Answer 24

• Permite que las proteínas se difundan rápidamente a través e interaccionen unas con otras.
• Proporciona manera sncilla para distribuir lípidos y proteínas tras su síntesis.
• Permite la fusión entre membranas
• Permite la distribución equitativa de las membranas de las células hijas en la división celular.

Question 25

Regulación de la fluidez

Answer 25

• Bacterias y levaduras: activan enzimas que aumentan la insaturación y acortan cadenas HC, para aumentar la fluidez, y al contrario para disminuirla. Es un proceso rápido.
• Anfibios, reptiles y plantas: Síntesis de nuevos lípidos. Proceso lento.
• Mamíferos hibernantes: aumentan la cantidad de ácidos grasos insaturados.
• Plantas: algunas plantas presentan modificaciones en la composición de los lípidos dependiendo del clima.

Question 26

Tipos de proteínas de membrana

Answer 26

• Transportadoras: Transportan sustancias a través de la membrana. Bombas
• Conectoras: Unen fibras del citoesqueleto con otras proteínas. Integrinas
• Receptoras: Generan señales en respuesta a un estímulo. Receptor del factor de crecimiento de plaquetas (PDGF)
• Enzimáticas: Proteínas transmembranosas que tienen la función de catalizar reacciones.

Question 27

Patrones de plegamiento de las proteínas de membrana

Answer 27

• Hélice α: Los residuos hidrófobos de los aa apolares se encuentran en el interior y los residuos hidrófilos los aa polares se encuentran en el exterior. Además, cada 4 residuos establece un puente de hidrógeno, por lo que se adopta una estructura de hélice. La mayoría de proteínas transmembrana de bacterias y eucariotas.
• Lámina β: Se encuentran en la membrana externa de las mitocondrias, cloroplastos y bacterias. Tienen un plegamiento similar a una lámina, con el extremo N-terminal en un extremo y el C-terminal al otro. Cuando la lámina se pliega sobre sí misma, puede formar un poro.

Question 28

Tipos de proteínas en la membrana

Answer 28

• Integrales: Se encuentran integradas a la membrana (a una o las 2 monocapas). Pueden ser multipass o unipass.
• Asociadas a lípidos: Se encuentran en la superficie de la membrana unidas a lípidos con enlaces éster o tipo GPI (enlace covalente en la membrana no citosólica. Se pueden aislar utilizando jabón.
• Periféricas: Se encuentran en las superficies de las membranas, unidas a lípidos o proteínas con enlaces iónicos o de hidrógeno. Se pueden aislar con una solución acuosa alcalina o rica en sales.

Question 29

Glucocálix: Qué es y funciones

Answer 29

Conjunto de azúcares que se encuentran asociados a proteínas y lípidos en la cara extracelular de la membrana (NO citosólica).

• Protección mecánica y química de la célula
• Confiere una superficie viscosa a la célula.
• Reconocimiento y señalización celular: Cada célula presenta un glucocálix específico

Question 30

Componentes del glucocálix

Answer 30

• Glucolípidos: lípidos con un glúcidos o una cadena corta de menos de 15 glúcidos, asociados (oligosacáridos).
• Glucoproteínas: proteínas con glúcidos asociados.
• Proteoglucanos: glucoproteínas altamente glicosiladas con cadenas largas de glúcidos (polisacáridos).