ovocito

Estructura de la membrana plasmática de la célula eucariótica animal

Mónica Giraldo R.

Estructura de la membrana plasmática

Transporte a través de membrana

Transporte de macromoléculas

MEMBRANA PLASMÁTICA

ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA

OBJETIVOS

Reconocer la estructura básica de la membrana plasmática de la célula eucariótica animal.

Identificar la estructura y función de los constitituyentes de la membrana plasmática.

Funciones de la membrana plasmática

Delimitar la célulaResguardar el contenido citoplasmáticoPermitir el funcionamiento celular con mínima

interferencia externaBarrera selectiva para la movilización

de sustanciasRespuesta a estímulos externosSitio de actividad bioquímicaContribuye a las interacciones intercelulares

La pared de células vegetales está constituida por carbohidratos

Representación esquemática de la membrana plasmática

Membrana celular

Membrana celular

Espacio intermembranal

Composición de la membrana plasmática

Lípidos (30-70%)

Proteínas (20-70%)

Carbohidratos (7%)

Lípidos de la membrana plasmática

Fosfolípidos: GlicerofosfolípidosEsfingolípidos

Glicolípidos

Esteroles

Los fosfolípidos son moléculas anfipáticas

Micelas

Liposomas

unilamelar plurilamelar

Fosfolípidos en solución acuosa

Bicapas

Monocapas

La membrana celular es una bicapa

Bicapa lipídica

Fotomicrografía electrónica de un eritocito

La membrana plasmática

glicerofosfolípidos

Ácidos grasos

Grupo sustituyente:Etanolamina (fosfatidil etanolamina)Colina (fosfatidil colina)Serina (fosfatidil serina)Glicerol (fosfatidil glicerol)Fosfatidilglicerol (cardiolipina)Inositol 4,5,bifosfato (fosfatidil inositol 4,5,bifosfato)

Esfingolípidos: Un grupo no polar y dos grupos no polares

Ácido grasoesfigosina

Grupo sustituyente:

Fosfocolina (esfingomielina)

Glucosa (glucocerebrósido)

Tetrasacáridos (lactosilceramida)

Oligosacéridos ( Gangliósidos)

ceramida

Fosfatidilcolina

esfingomielina

Distribución de los fosfolípidos de membrana

Espacioextracelular

Citosol

Desplazamientolateral 1M/s

Difusión transversalflip-flop t1/2 día ó t1/2 segundos

Rotación (10-9 seg)

Movimiento de los fosfolípidos de membrana

Los fosfolípidos de la membrana plasmática pueden tener ácidos grasos

saturados o insaturados

Grupo carboxilo

Cadena hidrocarbonada

CadenaHidrocarbonada

12:0

14:0

16:0

18:0

20:0

24:0

16:1(9)

18:1(9)

18:2(9,12)

18:3(9,12,15)

20:4(5,8,11,14)

Estructura

CH3(CH2)10COOH

CH3(CH2)12COOH

CH3(CH2)14COOH

CH3(CH2)160COOH

CH3(CH2)18COOH

CH3(CH2)22COOH

CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7COOH

CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH

CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH

CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH

CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)3COOH

NombreSistemático

ácido n-dodecanoico

ácido n-tetradecanoico

ácido n-hexadecanoico

ácido n-octadecanoico

ácido n-eicosanoico

ácido n-tetracosanoico

ácido cis 9 hexadecenoico

ácido cis 9 octadecenoico

ácido cis-cis 9,12 hexadecenoico

ácido cis-cis-cis 9,12,15 hexadecenoico

ácido cis-cis-cis-cis 5,8,11,14 eicosatetranoico

Nombre Común

Ácido láurico

Ácido mirístico

Ácido palmítico

Ácido esteárico

Ácido araquídico

Ácido lignocérico

Ácido palmitoleico

Ácido oleico

Ácido linoleico

Ácido linolénico

Ácido araquidónico

La saturación de los ácidos grasos de los fosfolípidos afecta la fluidez membranal

Ácidos grasossaturados

Mezcla de ácidos grasos Saturados e insaturados

Fase gel: A bajas temperaturas las cadenas Hidrocarbonadas de los ácidos grasosestán altamente organizadas

Fase fluida: A altas temperaturas hay mayor movilidad de las cadenas hidrocarbonadas de los ácidos grasos

La fluidez de la membrana depende de la temperatura y la composición de los ácidos grasos

Trancisión de fase: Cambio del estado líquido a un estado cristalino rígido (gel)

•A mayor insaturación de los ácidos grasos mayor fluidez

•Ácidos grasos de cadena corta contribuyen a una mayor fluidez

Efecto de la composición de los fosfolípidos en la fluidez de la membrana

Interacciones entre fosfolípidos de membrana

Cadenas alifáticasHidrofóbicasVan der Waals

Grupo polar ElectróstaticasPuente de hidrógeno

El colesterol se intercala con los fosfolípidos de la membrana plasmática y contribuye a mantener estable la fluidez a pesar de los cambios de temperatura

Espacio extracelular

Espacio intracelular

colesterol

Grupo polar

Núcleoesteroideo

Cadenaalkil

Grupospolares

Regiónde mayorRIGIDEZ

Región de mayorFLUIDEZ

Interacción colesterol-fosfolípidos de membrana

3

2

1

0

nm

Carbohidratos de la membrana celular

Oligosacáridos: Glucosa, galactosa, manosa, fucosa, glucosamina, ácido siálico

Polisacáridos

GlucolípidosGlucoproteínas

glicocálix

Los carbohidratos se ubican en la cara extracelular de la membrana plasmática

Glucocálix Citosol Núcleo Membrana plasmática

Representación esquemática del glicocálix

Peptidoglicanos en la pared celular de bacterias

Algunas proteínas de membrana se encuentran restringidas

Carbohidratos de la membrana celular

Incrementan el carácter hidrofílico de lípidos y proteínas

Incrementan la estabilidad de las proteínas

Orientan la inserción de proteínas recién sintetizadas.

Actúan como dominios de reconocimiento

Estudio de los grupos sanguínes, una aplicación del estudio de las glicoproteínas del eritrocito

Grupos sanguíneos

Grupo sanguíneo

A

B

AB

O

Antígeno en glóbulos rojos

A

B

AB

O

Anticuerpos en Suero

Anti-B

Anti-A

Ninguno

Anti-A y Anti-B

periférica

unión covalente con glicolípido

receptor+efector

Ligando +receptor

Proteínas de la membrana plasmática

1 2 3

4

1

5

6

citosol

COOH

NH2

P P

Unipasomultipaso

Algunas proteínas de membrana se encuentran restringidas

Proteínas de la membrana plasmática

Proteínas periféricas o extrínsecas

Proteínas integrales o transmembranaDominio extracelular

Dominio transmembrana

Dominio citoplasmático

Proteínas asociadas a la membrana

través de lípidos

Tipos de proteínas de la membrana plasmática

Proteínas periféricas de la membrana celular

Uniones electrostáticas

Uniones hidrofóbicas

Proteínas integrales de la membrana celular

Uniones hidrofóbicas

Uniones no covalentes

Propiedades físicas de la membrana plasmática

Fluidez: ácidos grasos, colesterol

Asimetría: fosfolípidos, proteínas, carbohidratos

Movilidad: fosfolípidos, proteínas