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Biomembranas, membrana biologica, etc
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria Universidad Politécnica Territorial “J.J. Montilla” Acarigua Edo. Portuguesa
Integrantes: Naileth Alvarado C.I 26.147. Liseth Torrealba C.I 30.362. Michel Lugo C.I 30.441. Semestre/Sección: Semestre I 180 Docente: Gustavo Gamboa Acarigua 20 de marzo 2022
Biomembranas Las biomembranas son estructuras de naturaleza principalmente lipídica, muy dinámicas y selectivas, que forman parte de las células de todos los seres vivos. En esencia, se encargan de establecer los límites entre la vida y el espacio extracelular, además de decidir de manera controlada qué puede entrar y salir de la célula. Las biomembranas definen los distintos orgánulos presentes en la célula eucariota (compartimentación), presentan permeabilidad selectiva ante determinadas sustancias. Las propiedades de la membrana (como fluidez y permeabilidad) están determinadas directamente por el tipo de lípido, la saturación y longitud de estas moléculas. Cada tipo de célula tiene una membrana con una composición característica de lípidos, proteínas y carbohidratos, que le permite llevar a cabo sus funciones. Todas las biomembranas forman estructuras cerradas que separan la luz en el interior del exterior y están basados en el modelo de bicapa común.
Su principal función es la de controlar la entrada y salida de moléculas, así como hacia adentro y afuera de los orgánulos de las células eucariontes. Estas membranas internas son tan importantes para la célula que el área total de éstas es alrededor de diez veces mayor que el de la membrana plasmática celular. Los componentes lipídicos de las membranas no sólo afectan a su forma y su función, sino que también desempeñan un papel importante en el anclaje de las proteínas a la membrana, en la modificación de las actividades de las proteínas de la membrana y en la transducción de señales al citoplasma. Una biomembrana estándar está constituida por fosfoglicéridos, esfingolípidos y esteroides. Estos 3 tipos de lípidos son moléculas anfipáticas que tienen una cabeza polar (hidrófila) y una cola hidrófoba. La presencia de estas colas, junto a las interacciones de van der Waals formar una bicapa con las cabezas orientadas hacia el agua. Aunque las 3 moléculas anteriormente mencionadas tienen un carácter anfipático en común, difieren en sus estructuras químicas, abundancia y funciones específicas en la membrana. Las membranas no son simples componentes pasivos de la célula, sino que juegan un papel clave en el proceso de la vida. El conjunto de proteínas especializadas que contienen las membranas promueve y catalizan diferentes procesos moleculares de la célula: Transporte de solutos a través de las membranas, Trasductores de energía: convierten un tipo de energía en otro y Trasmisores de señales. Propiedades: Asimetría (composicional y organizacional) tanto lateral como en las hemicapas interna y externa.
generalmente). Las colas apolares presentan un cierto grado de movilidad debido a su estructura y a la posible presencia de dobles enlace. Los ácidos grasos insaturados determinan el empaquetamiento en el plano lateral de la bicapa. Las moléculas de fosfolípido se estructuran, en función de su lipofilicidad, en forma de una bicapa continua de aproximadamente 5 nm de ancho. Esta bicapa, establecida como base para la estructura celular, es la matriz en la que se integran otras moléculas que tienen diferentes funciones y son imprescindibles para la vida. Cabe destacar que no existe una composición lipídica estándar, sino que dependerá de la función de cada célula u orgánulo, aunque existen unos fosfolípidos que se encuentran con más frecuencia en las membranas celulares. La composición lipídica de las membranas no es la misma según se considere la región extracelular o la región intracelular, esta asimetría
entre monocapas es debida a las diferentes funciones que desempeñan ambas regiones. Esteroles: El colesterol, es el esterol más habitual presente en las membranas celulares eucariotas, mientras que las membranas procariotas carecen de esta molécula. En la imagen se muestra la estructura del colesterol, que determina su localización en la membrana. El colesterol se encuentra insertado en la bicapa con su grupo hidroxilo C3 próximo a las cabezas polares de los fosfolípidos y su región apolar integrada entre las cadenas hidrocarbonadas apolares de los mismos. Las moléculas de colesterol actúan como reguladoras de la fluidez de la membrana, evitando los cambios bruscos que produciría en la misma, por ejemplo, un incremento de la temperatura. En el caso de los organismos que carecen de colesterol, la función de estabilidad de la bicapa es proporcionada por otro tipo de esteroles, como el ergosterol. Glucolípidos:
variedad de funciones complejas. Algunas proteínas contenidas en las membranas sirven como bombas selectivas que controlan en forma estricta el transporte de iones y de moléculas pequeñas que entran y salen de la célula. Las membranas también son responsables de generar y mantener la concentración de gradientes de protones, esenciales para la producción de ATP. Los receptores en las membranas reconocen señales extracelulares y las comunican al interior de la célula. Las membranas biológicas no constituyen barreras impermeables al paso de materiales, sino que contienen puertas muy selectivas que facilitan el paso de determinadas sustancias en determinadas direcciones regulando de esta manera el flujo de nutrientes, productos de desecho, iones, etc. Funciones de las membranas biológicas Define los límites de la célula y sus organelos actuando además como una barrera de permeabilidad. Funciona como sitio para la realización de procesos bioquímicos específicos como es el transporte de electrones o el procesamiento de proteínas en el retículo endoplasmático. Regula el transporte de sustancias hacia y desde el interior de la célula o de sus organelos.
Composición de las membranas biológicas Asimetría: La bicapa lipídica consta de una capa externa y una interna. Los componentes de las bicapas se distribuyen de forma desigual entre las dos superficies para crear asimetría entre las superficies exterior e interior. Esta organización asimétrica es importante para funciones celulares como la señalización celular. La asimetría de la membrana biológica refleja las diferentes funciones de las dos valvas de la membrana. Como se ve en el modelo de membrana fluida de la bicapa de fosfolípidos, la valva externa y la valva interna de la membrana son asimétricas en su composición. Ciertas proteínas y lípidos descansan solo en una superficie de la membrana y no en la otra. Tanto la membrana plasmática como las membranas internas tienen caras citosólicas y exoplasmáticas. Esta orientación se mantiene durante el tráfico de la membrana: las proteínas, lípidos, glicoconjugados que miran hacia la luz del retículo endoplasmático y el aparato de Golgi se expresan en el lado extracelular de la membrana plasmática. En las células eucarióticas, los nuevos fosfolípidos son fabricados por enzimas unidas a la parte de la membrana del retículo endoplásmico que se
enfrenta al citosol. Estas enzimas, que utilizan ácidos grasos libres como sustratos, depositan todos los fosfolípidos recién formados en la mitad citosólica de la bicapa. Para permitir que la membrana en su conjunto crezca uniformemente, la mitad de las nuevas moléculas de fosfolípidos deben transferirse a la monocapa opuesta. Esta transferencia es catalizada por enzimas llamadas flipasas. En la membrana plasmática, las flipasas transfieren fosfolípidos específicos de forma selectiva, de modo que los diferentes tipos se concentran en cada monocapa. Lípidos: La membrana biológica está formada por lípidos con colas hidrofóbicas y cabezas hidrofílicas. Las colas hidrófobas son colas de hidrocarburos cuya longitud y saturación es importante para caracterizar la célula. Las balsas de lípidos se producen cuando las especies de lípidos y las proteínas se agregan en dominios de la membrana. Estos ayudan a organizar los componentes de la membrana en áreas localizadas que están involucradas en procesos específicos, como la transducción de señales. Los glóbulos rojos o eritrocitos tienen una composición lipídica única. La bicapa de glóbulos rojos está compuesta por colesterol y fosfolípidos en proporciones iguales en peso. La membrana de los eritrocitos juega un papel crucial en la coagulación de la sangre. En la bicapa de los glóbulos rojos se encuentra la fosfatidilserina. Suele estar en el lado citoplásmico de la membrana. Sin embargo, se invierte a la membrana externa para usarse durante la coagulación de la sangre. Proteínas: Las bicapas de fosfolípidos contienen diferentes proteínas. Estas proteínas de membrana tienen varias funciones y características y catalizan diferentes reacciones químicas.
proteínas integrales. Desempeñan un papel importante en la respuesta inmunitaria y la protección. Diferencia entre las membranas Membrana biológica: Es una membrana de tipo selectivamente permeable, que separa la célula del medio ambiente extracelular o bien crea compartimentos intracelulares. definen los límites externos de las células, y separan compartimientos dentro de ellas. Son componentes esenciales de todas las células vivas. Las bicapas lipídicas son el principal componente estructural de todas las membranas biológicas, incluyendo membranas plasmáticas y membranas internas de células eucariotas. Las interacciones no covalentes entre las moléculas de lípidos en las bicapas hacen que las membranas sean flexibles y les permiten autosellarse. Una membrana biológica típica contiene de un 25 a un 50% de lípidos, y de un 50 a un 75% de proteínas, en masa, con menos de 10% de carbohidratos como componente de glicolípidos y glicoproteínas. Las composiciones de las membranas biológicas varían en forma considerable entre las especies, y aun entre distintos tipos celulares en organismos multicelulares. Membrana celular: se encuentra en las células y separa su interior del medio exterior que las rodea. La membrana celular consiste en una bicapa (doble capa) lipídica que es semipermeable. Es una capa fina de alrededor de 75 amstrongs, o lo que es lo mismo 7,5 nanómetros, flexible cualidad que es muy importante para poder desarrollar parte de sus funciones.
La membrana celular confiere protección a la célula. También le proporciona unas condiciones estables en su interior, y tiene otras muchas funciones. Una de ellas es la de transportar nutrientes hacia su interior y expulsar las sustancias tóxicas fuera de la célula. Otra de sus funciones es debida a que en la propia membrana hay insertadas distintas proteínas que interactúan con otras sustancias del exterior y otras células. Estas proteínas pueden ser glicoproteínas, cuando están formadas por un azúcar unido a una proteína, o pueden ser lipoproteínas, cuando se componen de la unión de un lípido con una proteína. Membrana plasmática: La membrana plasmática, que rodea a todas las células, define la extensión de la célula y mantiene las diferencias esenciales entre el contenido de ésta y su entorno. Esta membrana es un filtro, altamente selectivo, que controla la entrada de nutrientes y la salida de los productos residuales y, además, genera diferencias en la concentración de iones entre el interior y el exterior de la célula. La membrana plasmática también actúa como un sensor de señales externas, permitiendo a la célula alterar su comportamiento en respuesta a estímulos de su entorno. La membrana plasmática de la célula es una estructura altamente diferenciada. Para realizar estas funciones, la membrana plasmática necesita lípidos, los cuales crean una barrera semipermeable entre la célula y su entorno. También necesita proteínas, que participan en el transporte a través de la membrana y en la comunicación celular, y carbohidratos (azúcares y cadenas de azúcar), que se unen a lípidos y proteínas y ayudan a que las células se reconozcan entre ellas. Membrana citoplasmática:
células de todos los seres vivos. En esencia, se encargan de establecer los límites entre la vida y el espacio extracelular, además de decidir de manera controlada qué puede entrar y salir de la célula. Cada tipo de célula tiene una membrana con una composición característica de lípidos, proteínas y carbohidratos, como lo son las membranas biológicas, son estructuras complejas, su dinámica estructura está hecha de moléculas de lípidos (en su mayoría fosfolípidos) y proteínas que se encuentran en constante movimiento. Estas regulan el paso de materiales, se adhieren y comunican con otras células y transmiten señales entre el medio ambiente y el interior de la célula. Continuando con el tema, la célula esta rodeada por una membrana, denominada membrana plasmática, la membrana delimita el territorio de la célula y controla el contenido químico de la célula. La membrana plasmática protege a la célula. También proporciona un entorno estable dentro de la célula. Esta membrana tiene importantes funciones. Unas de ellas es el transporte de nutrientes dentro de la célula, el transporte de sustancias tóxicas fuera de la célula entre otros. Bibliografía https://www.lifeder.com/biomembranas/
https://www.studocu.com/ca-es/document/universitat-de-les-illes-balears/ bioquimica/tema-8-biomembranas-y-transporte-a-su-traves/ https://www.infobiologia.net/2017/03/biomembranas-composicion-lipidica- propiedades.html https://es.wikipedia.org/wiki/Membrana_biol%C3%B3gica#Formaci%C3%B3n http://karmcm.blogspot.com/2016/06/las-membranas-biologicas.html 2.INTRODUCCION.pdf https://www.udocz.com/apuntes/213874/membranas-biologicas- generalidades https://concepto.de/membrana-celular/ https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Membrana-celular https://es.khanacademy.org/science/ap-biology/cell-structure-and-function/ plasma-membranes/a/structure-of-the-plasma-membrane .
