MEMBRANA PLASMÁTICA



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Las membranas plásmaticas son estructuras muy delgadas y delicadas, pero tienen un papel clave en muchas de las funciones más importantes de las células. Sus funciones mas representativas son:

*Separa a la célula viva de su ambiente.

*Constituye una barrera de permeabilidad selectiva que permite el intercambio de ciertas sustancias al tiempo previene el paso de otras

*Contiene los mecanismos para transportar las sustancias de un lado al otro de la membrana

*Aloja los receptores que se unen con ligandos especificos en el espacio externo y transmiten informacion a los compartimientos internos de la célula

*Media las interacciones con otras celulas.

*Proporciona un marco en el que pueden organizarse los componentes

*Es un sitio en el que la energia se traduce de un tipo a otro.



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Inicialmente se creía que la membrana plasmatica estaba compuesta de una doble capa de lipidos. En la decada de 1920 y 1930, los fisiologos celulares obtuvieron evidencia de que debia haber mas en la estructura de las membranas que una mera capa doble de lipidos. Por ejemplo, se encontro que la solubilidad en lipidos no era el unico factor que determinaba si una sustancia puede o no puede penetrar en la membrana plasmatica. En 1935, Davson y Danielli propusieron que la membrana plasmatica estaba compuesta por una bicapa de lipidos recubierta en ambas superficies, interna y externa, por una capa de proteinas globulares y además que tambien estaba penetrada por poros recubiertos con proteinas, que constituían conductos para que los solutos polares o iones entraran y salieran de la célula.

Los experimentos realizados a finales de la decasa de 1960 condujeorn a un nuevo concepto de la estructura de la membrana, Jonatan singer y Garth Nocolson propusieron el modelo del Mosaico Fluido , que sirvio como digma central de la biologia de la mabrana. Este modelo, mantiene la bicapa de lopidos como el centro de la membrana, pero se enfoca en el estado fisico del lipido. A diferencia de los modelos previos, la bicapa de una membrana en mosaico fuido se encuentra en estado liquido y las moléculas lípídicas individuales pueden moverse en sentido lateral dentro del plano de una membrana. Dicho modelo presenta a la membrana como estructuras dinamicas en las que los componenetes son moviles y capaces de unirse para mantener varios tipos de interacciones transitorias o semipermanentes.

Las membrnas son ensambles de lipidos y de proteinas en los que los componentes se mantienen unidos en una hoja delganda mediante enlaces no covalentes. La membrana se mantiene unida como una hoja cohesiva por una bicapa de lipidos consistente en una capa biomolecular de lipidos anfipaticos, cuyos grupos cabeza polares se dirigen hacia afuera y las colas de acilo grasa hidrofobas se dirigen hacia el interior. Entre los lipidos se incluyen

• Fosfogliceridos: Contienen un grupo fosfato y tres acidos grasos. Dentro de este grupo esta la fosfatidilcolina;
• Lipidos con base de esfingosina como el fosfolipido esfingomielina. Son costituidos por una ceramida.
• Los cerebrosidos y gangliosidos contienen carbohidratos (glucolipidos).
• El colesterol tambien es un componente en la membrana plasmatica.

La membrana plasmatica tambien esta constituida por proteinas. Las proteinas de la membrana pueden dividirse en tres grupos:

Proteinas integrales: Penetran en y a traves de la bicapa lipidica, con porciones expuestas en las superficies citoplasmica y extracelular de la membrana.

Proteinas periféricas: Se localizan completas fuera de la bicapa de lipidos pero no tienen enlaces covalentes con los grupos cabeza polares de la bicapa de lipidos no con la superficie de una proteina integral.

Proteinas fijadas por lipidos: Estan fuera de la bicapa lipídica, pero tienen enlaces covalentes con lipidos que forman parte de la bicapa.

Los segmentos transmembranosos de las proteinas integrales casi siempre se encuentran como una helice alfa, compuesta sobre todo por residuos hidrófobos.



ESTRUCTURA ACTUAL DE LA MEMBRANA PLASMATICA
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Las membranas plasmaticas de células eucariotas contienen carbohidratos unidos en forma covalente a los componentes lipidicos y proteicos. Segun sea la especie y el tipo de célula, el contenido de carbohidrato varia entre 2 y 10% de su peso.  Mas de 90% de los carbohidratos de la membrana se une mediante enlaces covalentes a las proteinas para formar glucoproteinas; los carbohidratos restantes se unen en forma covalente a los lipidos para formar glucolipidos. El carbohidrato de la membrana celular interna tambien se dirige al lado contrario del citosol.



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¿Qué efectos tiene el estado fisico de la bicapa lipidica en las propiedades biologicas de la membrana?

La fluidez de la membrana establece un compromiso perfecto entre una estructura rigida y ordenada, en la que la movilidad seria nula, y un liquido completamente fluido, sin viscosidad, en el que los componentes de la membrana no podrian orientarse no existiria organizacion estructural ni soporte mecanico. Además, la fluidez permite las interacciones dentro de la membrana. Poe ejemplo, el estado de membrana hace posible que los cúmulos de proteinas de la membrnas se ensamblen en sitios particulares dentro de la membrana y formen estructuras especializadas, como uniones intercelulares, los omplejos fotosinteticos que captan luz y la sinapsis. Gracias a la fluidez de la membrana, las moleculas que interactuan pueden reunirse, llevar a cabo la reaccion necesaria y separarse.

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