LA MEMBRANA PLASMÁTICA
Membrana plasmática, citoplásmica o plasmalema.Es el límite de la célula, separa el medio intracelular y extracelular y permite las interacciones entre la célula y su medio.
También actúa como una barrera selectiva al paso de las moléculas, por lo que determina la composición del citoplasma celular.
M.óptico >>> Tinción diferencial.
MET >>> 75 Å. Bicapa mb 3capas Tinción.
Membrana plasmática
COMPOSICIÓN QUÍMICA
Lípidos, proteínas y glúcidos (glucolípidos y glucoproteínas)
LípidosConstituyen aprox el 50% de la masa de la mayoría de las membranas
Anfipáticos -> micelas, bicapas.
Fosfolípidos, glucolípidos (esfingolípidos) y esteroles (colesterol). Colesterol en células animales, no existe en vegetales.
Fosfolípidos- Son la base de la arquitectura molecular de la membrana.
- Debido a su carácter anfipático forman una bicapa con sus colas hidrófobas dirigidas hacia el interior y las cabezas polares situadas hacia el exterior y el interior de la membrana.
Estructura de un fosfolípido
- Esto hace que la membrana sea impermeable a moléculas solubles en agua como iones y muchas otras moléculas biológicas.- La fluidez de la membrana depende de la longitud y el grado de saturación de los ácidos grasos que forman los fosfolípidos. A mayor longitud y saturación, mayor es el punto de fusión y por tanto menor fluidez.
- Movimientos de los fosfolípidos:
Rotación
Flexión
Lateral
Flip-flop.
ver animación movimiento lípidos
Colesterol- Aparece solo en las membranas celulares animales, intercalado entre los fosfolipidos, tanto en la monocapa interna como en la externa.
- Tiene efectos diferentes sobre la fluidez de la membrana en función de la temperatura evitando que las colas de los fosfolípidos interactúen entre sí. A temperaturas altas interfiere en el movimiento de los fosfolípidos, haciendo más rígida la membrana, disminuyendo la fluidez de la parte externa de la membrana y reduciendo la permeabilidad a las moléculas pequeñas.
- Proporciona estabilidad mecánica evitando la lisis por estrés osmótico.
Glucolípidos- Siempre aparecen en la monocapa externa, de manera que los restos glucídicos se encuentran hacia el medio extracelular.
- Menos comunes en las membranas animales, se encuentran muy extendidos en las vegetales.
Proteínas
Globulares. Especifidad de especie. Su cantidad y tipo son variables.
Son las encargadas de la mayor parte de las funciones biológicas que desempeñan las membranas. La mayoría con función enzimáticaAsociadas a glúcidos forman las glucoproteínas, que presentan los restos de azúcares en la cara extracelular de la membrana.
Son las responsables de la permeabilidad selectiva de las membranas ya que median en el transporte de iones y otras sustancias.
Pueden rotar sobre su eje y desplazarse lateralmente.
ver animación movimiento de las proteínas
Dos tipos de proteínas según su localización:
Proteínas intrínsecas o integrales- Carácter hidrofóbico por lo que aparecen inmersas en la bicapa lipídica y unidas a las regiones apolares de los fosfolípidos
- Algunas proteínas integrales tienen extremos polares de tal modo que se disponen atravesando la bicapa de lípidos con sus extremos hidrofílicos expuestos al medio acuoso intra y extracelular, sobresaliendo en ambos lados de la membrana: proteínas transmembrana. La mayoría son glucoproteínas, con el extremo glucídico expuesto en la superficie de la membrana permitiendo la interacción célula- célula.
Proteínas extrínsecas o periféricas
- Se encuentran en una u otra cara de la membrana.
- Poseen carácter hidrofílico, por lo que aparecen adheridas a la superficie de la membrana a través de interacciones con las proteínas integrales y con las cabezas polares de los lípidos
Intrínsecas o integrales (algunas: transmembranales).
Extrínsecas o periféricas:(superficie interna o externa).
Proteínas membrana
Funciones de las proteínas de membrana
- Anclaje de ciertas macromoléculas a la mb
- Transportadoras de sustancias a través de la membrana
- Receptoras de señales del exterior y comunicación al interior de la célula
- Funcionan como antígenos estimulando la síntesis de anticuerpos que intervienen en la defensa
- Enzimas en diferentes reacciones celulares: cadena respiratoria, bomba sodio-potasio,...
- Dar forma a la célula (citoesqueleto).Espectrina: es una proteína periférica de membrana, que se encuentra en la cara citoplasmática y supone el 25% de las proteínas periféricas. Cada hematíe contiene unas 250 mil copias de espectrina
La espectrina se encuentra siempre dimerizada formando una doble cadena, en la que la cadena alfa es ligeramente más pesada y grande que la beta.
Localización de la espectrina, una proteína periférica que se sitúa
bajo la membrana plasmática de los eritrocitos
La función que tiene la espectrina es la de dar esa forma de disco bicóncavo al eritrocito, constituyendo su citoesqueleto. Debido a su forma, es glóbulo es muy elástico y puede adaptarse para pasar por capilares incluso de diámetros inferiores a él.
Cuando la espectrina (junto con otras proteínas de membrana) es defectuosa se produce esferocitosis, un tipo de anemia hemolítica, en la que los glóbulos rojos tienen forma esférica y son relativamente frágiles. La severidad de la anemia dependerá del grado de defectuosidad de la espectrina.
Glóbulos rojos con forma normal
Las flechas marcan esferocitos. Allí no aparece el centro claro de los eritrocitos normales y su tamaño es menor.
GlúcidosForman una cubierta externa en la membrana: glucocálix o glucocáliz: revestimiento laxo que recubre la superficie celular de las células eucariotas.
Constituido por los oligosacáridos de los glucolípidos y glucoproteínas de la membrana.
Funciones del glucocáliz
- Reconocimiento y lugar de anclaje de: Mol.extracél (hormonas), antígenos, virus, otras células (óvulo-ezoide), tejidos,...
- Protección superficie celular
- Movimiento
- Marcadores de los distintos tipos de células en los seres pluricelulares y como antígenos de la superficie celular (grupos sanguíneos A, B y 0 en la membrana de los eritrocitos)
Las diferencias entre los grupos sanguíneos se hallan determinadas por ciertos oligosacáridos muy cortos, presentes en las membranas plasmáticas de los glóbulos rojos o eritrocitos. Estos oligosacáridos sólo difieren en sus monómeros terminales y están ligados a una proteína transmembranosa o a una ceramida de la membrana plasmática. Por ejemplo, los eritrocitos pertenecientes al grupo sanguíneo A, presentan como monosacárido terminal una N-acetilgalactosamina y los del grupo B una galactosa. Cuando ambos monosacáridos terminales están ausentes estamos en presencia del grupo 0
Tipos de grupos sanguíneos (glúcidos)
ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA
Múltiples estudios para llegar al modelo actual:
Gorter y Grendell (1925): Establecen que la membrana esta formada por una simple bicapa de lípidos.
Danielli y Davson (1935): Incluyen una cubierta externa de proteínas. El interior es una capa lipoide no especificada.
Unidad de membrana de Robertson (1950): Explicaba la apariencia trilaminar de muchas membranas al microscopio electrónico.
Proteínas teñidas >> color oscuro
Lípidos >> color claroModelo de la unidad de membrana de Robertson (1959) para todos los seres vivos
Modelo de Davson-Danielli modificado en 1975
Modelo de Mosaico fluido de Singer y Nicholson (1972).Es el modelo aceptado actualmente. La estructura de la bicapa es bastante fluida. Las moléculas de proteínas pueden desplazarse lateralmente por la bicapa, tomando unas disposiciones (mosaico) que cambian en el tiempo y en lugar.
- Bicapa lipídica formada por lípidos anfipáticos (fosfolípidos) con proteínas embebidas, interación entre componentes.
- Se incluyen además de forma irregular lípidos (colesterol) en animales y proteínas integrales en mosaico. Las proteínas hidrófobas se insertan en la bicapa lipídica mientras que las hidrófilas se localizan en las porciones superficiales.
- Asimetría en la distribución de lípidos, proteínas y glúcidos. Los restos de glucidos de glucoproteínas y glucolípidos siempre se localizan en la cara externa, formando el glucocáliz.
- Las membranas biológicas son fluidas debido a los movimientos de los lípidos y proteínas integrales. Fluidez: El grado de fluidez depende de: Tª, % colesterol, saturación y longitud ác.grasos. Distintos dominios de membrana.
Esquema de una membrana celular según el Modelo de Mosaico fluido.
Según el modelo del mosaico fluido, las proteínas (en rojo y naranja) serían como "icebergs" que navegarían en un mar de lípidos (en azul). Nótese además que las cadenas de oligosacáridos (en verde) se hallan siempre en la cara externa, pero no en la interna.
