Bicapa lipídica

Fosfolípidos Anfipáticos

UNIDAD DE MEMBRANA

Proteínas total o parcialmente embebidas

Principales proteínas con regiones altamente hidrófoba

Residuos aa hidrófobos embebidos en bicapa

Puentes H

Interacciones hidrófobas

Estabilización Mg2+ y Ca2+ interacción iónica con

grupos polares de P-lípidos

2 tipos proteínas Periféricas

Membrana con anclaje lipídico

M

O

D

E

L

O

M

O

S

A

I

C

O

F

L

U

Í

D

O

Lípidos membrana

BACTERIAS P-lípidos enlace éster.

Casi todos <19C

ARCHAEA: Alcoholes lipídicos unidos a glicerol (enlace éter o tetraéter)

Presencia de esteroles

5-20 % lípidos son esteroles

Moléculas rígidas planas

Favorece estabilidad

Menos flexibles, mas impermeables

Polienos (antimicóticos como filipina, nistatina,

candicidina)

Reacción con esterol desestabilizan

Ausente en casi todas procariotas

Excepción: Mycoplasmas, S. pneumoniae

Hopanoides: Presentes en gran variedad de procariotas

Similares a esteroles

Más común diplopteno (30C)

Archaea:

Enlaces éter entre glicerol y cadena lateral

Carecen ácidos grasos

Presencia de unidades repetidas de isopreno

Diéteres o triéteres del glicerol

Cadenas laterales fitano (4 isoprenos) enlazadas covalentemente entre sí

MONOCAPA

Monocapas: Mas resistentes y estables a disgregarse: Archaea resisten ambiente extremo

LIPIDOS

Bacterias: palmítico (C18) mayoría de bacterias

esteárico (C18), mirístico (C14), laúrico (C12)

Casi todos monoinsaturados

Corynebacterium y Mycobacterium: Corinólico ác. Graso di hidroxilado 52C

Micólico ác. Graso di hidroxilado 87 y 88C

Hongos y levaduras: 5 a 8% lípidos (triglicéridos) Gralmente. Palmitoleico

ALQUIL ÉTERES (ARCHAEA)

Alcohol cadena larga enlazado a glicerol

Confieren en parte la capacidad a sobrevivir ambientes extremos

di-O-alquil análogo de fosfatidilglicerolfosfato

Se condensar glicerol o poliol complejo con alcohol isoprenoide (20, 25 o 40 C)

FOSFOLÍPIDOS

Menor concentración

de glicéridos

P-etanolamina

P-serina

P-glicerol

Ácido fosfatídico

Mycobacterias, Hongos y Protozoarios P-inositol

Bacillus stearothermophilus

Cardiolipina ( Di-P-glicerol) Escherichia coli

Staphylococcus aureus

Haemophilus parainfluenzae

ARCHAEA: Alquil éteres forman cabeza polar similar a P-lípidos

Bicapa similar

Realiza funciones atribuíbles a organelos especializados en eucariotes

Proteínas contenidas en membrana funcionan en:

Transporte activo de metabolitos internaliza

o excreta

fosforilación oxidativa (respiración)

biosíntesis pared

biosíntesis fosfolípidos

Anclaje ADN en división celular (se distribuye

en células hijas)

Membrana puede estar cargada H+ y OH-

en superficie: Similar a pila voltaica

Genera energía: Fuerza protón motriz

Barrera semipermeable

PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS

Transporte de sustancias

Transportan sustancias EN CONTRA GRADIENTE CONCENTRACIÓN

2 tipos

Altamente específicas

Especificidad por moléculas

químicamente relacionadas (CHO o aa)

Iones cargados no pasan

Moléculas de agua: Pueden pasar bicapa lento

Acuaporinas: Aceleran paso de agua

ejm. Aqppz E. coli solo sintetiza bajo presión osmótica alta

Secreta agua más que importar

TIPOS PROTEÍNAS TRANSPORTE

Proteína transmembranal

Proteína transmembranal + componente periplásmico unión

Proteínas que cooperan en proceso transporte (PTS)

TODOS REQUIEREN ENERGÍA:

◦ ATP

◦ fuerza protón motriz

◦ molécula con alta energía

Homología estructural: 12 α-hélice plegadas hacia atrás-adelante y forman canal

Transporte sustancia genera cambio conformación provoca que sustrato pase a través de ella

TIPOS TRANSPORTE

Uniporte: Transportan una molécula en 1 sentido

Simporte: Transportan una sustancia junto a otra (gralmente H+)

Antiporte: Transportan una sustancia en 1 sentido y otra en sentido opuesto

SIMPORTE

Permeasa Lac

Se introduce Lactosa junto con H+

El H+ introducido disminuye fuerza protón motriz

Restablece continuamente por

reacciones que dan energía

RESULTADO:

Se acumula lactosa

en concentración suficiente

para generar energía

TRANSLOCACIÓN GRUPO

Sustancia químicamente modificada al pasar por membrana

SISTEMA PTS

Transporte de Glu, manosa, fructosa

Se fosforilan

En E. coli: Grupo de Proteínas

4 necesarias para transportar CHO

Grupo P: Donado por fosfoenolpiruvato

Proteínas se fosforilan y defosforilan en cascada

La Enzima II recibe grupo P

Fosforila al CHO

Enzimas citoplásmicas: HPr, Enzima I.

Enzima IIa

Enzima IIb: superficie interna

Enzima IIc: transmembranal

Enzima HPr y I: Inespecíficas

Enzima II: Específicas

TRANSLOCACIÓN GRUPO

Grupo fosfato: Hidrólisis PEP suministra energía para translocar

GASTA ENERGÍA

PERO internalizar Glu implica que se generará mucho ATP:

en glucólisis y cadena respiratoria

Animación translocación de grupo

TRANSPORTE ABC (ATP-binding cassette)

Requiere proteínas transportadoras periplásmicas

Gasta ATP

Sensan [10-6 M]

Sustancia se enlaza a transportador periplasma

Se enlaza a proteína transmembranal (gasta

energía para transportar)

En Gram- >200 Proteínas periplásmicas

En Gram + Proteínas ancladas en periferia

de membrana y ancladas

EXCRESIÓN PROTEÍNAS

Uso de translocasas

2 tipos:

a. Sec YEG: Excreta muchas proteínas

b. Altamente específicas

¿PARA QUÉ EXCRETAR PROTEÍNAS

Degradación polímeros (proteínas, polisacáridos, etc)

Excresión toxinas infección

A. SISTEMA SEC

Proteínas secretadas como pre-Prot

Extremo N-terminal Péptido señal (20-30 aa)

extremo cargado positivamente

trecho hidrófobo

Termina en zona polar

SITIO DE RUPTURA DE PEPTIDASA

EN CITOPLASMA: Pre-Prot naciente

Une a Prot SEC-B (chaperona)

Prot-SEC-B Impide que Prot. se pliegue totalmente

SEC-A: Reconoce complejo SEC-B—Pre-Prot

Traslada a Proteína membrana SEC-YEG (canal 20-30Å)

SEC-A: Logra paso de 20-30 aa con gasto de ATP

Péptido aparece por lado exterior de membrana

PEPTIDO SEÑAL CORTADO POR PEPTIDASA

LIDER: Ayuda a liberar el resto de la proteína secretada

Extremo N-terminal de Prot-naciente es reconocido por partícula de reconocimiento de señal (SRP)

SRP CONTIENE ARN pequeño

Proteína Ffh

Al ser reconocido: Se detiene por momento la traducción

Se reconoce proteína naciente hasta receptor SRP a nivel de membrana

Interacción de péptido naciente a complejo SEC

Traslada al exterior o periplasma (en Gram -) proteínas en configuración nativa

O proteínas dotadas de su cofactor, si lo tiene(Fe, S, Molibdoproteína, cofactor nucleotídico, etc)

Las Proteínas a diferencia YA ESTÁN PLEGADAS

SISTEMA TAT RECONOCE 2 ARGININAS GEMELAS (TWIN-ARGININ-TRANSPORT:TAT)

3 Proteínas membrana Tat A

Tat B

Tat C

Tat A Subunidad Proteínas con canal 60 Å

A. MESOSOMAS

Invaginaciones membranosas citoplásmicas

Se observan en:

Sitios donde hay división celular

Septos (tabiques transversales) incluso en formación endospora

Cerca de nucleoide

Composición: Invaginación membrana:

FUNCIONES MESOSOMAS

Invaginación primaria: transporte electrones, síntesis de componentes de envolturas

Síntesis de septo transversal. Probable sitio inserción autolisinas

Puntos anclaje cromosoma bacteriano durante:

División celular

Segregación de cromosomas en eucariotes

Segregación cromosoma a célula madre durante esporulación

Secresión enzimas (penicilinasa en B. subtilis)

CROMATÓFOROS

BACTERIAS FOTOTRÓFICAS ANOXIGÉNICAS

BACTERIAS ROJAS

LAMELAS Sistema elaborado de membranas en arreglo de láminas

VESÍCULAS: En forma de túbulos

Membrana contiene pigmentos fotosintéticos: Bacterioclorofilas

BACTERIAS VERDES:

CLOROSOMAS Estructuras cilíndricas

Bacterioclorofilas están

en membrana citoplásmica

LAMINAR VESICULAR TUBULAR

TILACOIDE RADIAL

PERIFÉRICO

TRIANGULAR

OTRAS ESTRUCTURAS MEMBRANALES

A. Azotobacter

Bacteria fijadora de N2: Alta invaginación en membrana

Alta tasa respiración: Aumenta área en membrana

para proceso de oxidación

B. TILACOIDES

Sacos membranosos aplastados

No en continuidad con membrana citoplásmica

Adherida a ella

En cara externa se disponen ficobilisomas

Contienen ficobilinas: Absorben luz con

λ corta: mas eficiente y transmiten a clorofilas

en membrana

Presentes en CIANOBACTERIAS