TEMA 13: MEMBRANAS BIOLÓGICAS

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1 TEMA 13: MEMBRANAS BIOLÓGICAS
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Son flexibles Autosellantes Selectivamente permeables a los solutos FUNCIONES Separan un medio del exterior Regulan el tráfico molecular (transporte selectivo) Dividen el espacio interno en compartimentos Organizan secuencias de reacciones Participan en la conservación de la energía biológica Importantes en la comunicación intercelular Sensor que permite responder a cambios en el entorno

2 Constituyentes de las membranas biológicas
1. Lípidos Fosfolípidos Periféricas Esteroles Integrales 2. Proteínas 3. Hidratos de carbono Glicolípidos Glicoproteínas Componentes mayoritarios de las membranas plasmáticas Membrana % en peso: Proteínas Lípidos H de carbono Mielina Eritrocito humano (M.P.) Mitocondrias (M.E.) Ameba (M.P.) Retículo sarcoplasmico (células musculares) Mitocondrias (M.I.)

3 1. Lípidos Lehninger. Principios de Bioquímica. © 2006 Ed. Omega. 4/e

4 DISTRIBUCIÓN ASIMÉTRICA DE FOSFOLÍPIDOS
Lehninger. Principios de Bioquímica. © 2006 Ed. Omega. 4/e

5 MOVIMIENTO DE LÍPIDOS EN LA MEMBRANA
Por debajo Tª transición Por encima Tª transición Lehninger. Principios de Bioquímica. © 2006 Ed. Omega. 4/e (Voet)

6 COMPOSICIÓN DE ÁCIDOS GRASOS
Células de E. Coli cultivadas a distintas temperaturas % sobre ác. grasos totales Ácido graso 10ºC 20ºC 30ºC ºC Mirístico (14:0) Palmítico (16:0) Palimitoleico (16:1) Oleico (18:1) Hidroximirístico Insaturados/saturados 2, , ,38

7 Asociaciones entre esfingolípidos y colesterol:
caveolas Balsas lipídicas Microdominios ricos en colesterol y esfingolípidos Muy empaquetados, contienen esfingolípidos, ác. grasos saturados de cadena larga Contienen proteínas ancladas por GPI (glucosil fosfatidilinositol) Caveolas Dominios de rafts lipídicos invaginados Contienen caveolina, proteína que interacciona con colesterol

8 Periféricas (extrínsecas)
2. Proteínas Periféricas (extrínsecas) Localizadas en la superficie Fácilmente extraíbles Normalmente solubles en H2O Integrales (intrínsecas) Embebidas en la membrana Difícil purificación Figura Fundamentals of Biochemistry.2/e (Voet) © 2006 John Wiley & Sons

9 Integrales Periféricas
PROTEÍNAS DE MEMBRANA Integrales Periféricas Devlin. Bioquímica. Libro de texto con aplicaciones químicas 2004 Ed. Reverté. 4/e Interior Tipo I Tipo II Tipo III Tipo IV Tipo V Tipo VI Unión a una proteína integral (c) Unión electrostática a la bicapa lipídica (d) Anclaje de lípidos unidos covalentemente (f) Unión por secuencia hidrofóbica corta (e) Lehninger. Principios de Bioquímica. © 2006 Ed. Omega. 4/e

10 PROTEÍNAS INTEGRALES DE MEMBRANA
GLICOFORINA (ERITROCITO) BACTERIODORROPSINA Lehninger. Principios de Bioquímica. © 2006 Ed. Omega. 4/e

11 3. Hidratos de carbono Glicoproteínas Glicolípidos
Lehninger. Principios de Bioquímica. © 2006 Ed. Omega. 4/e

12 MODELO DE MOSAICO FLUIDO
Mathews. Bioquímica. 3/e © 2002 Adison Wesley. Pearson Education

13 DEMOSTRACIÓN DE LA DIFUSIÓN LATERAL DE PROTEÍNAS
Lehninger. Principios de Bioquímica. © 2006 Ed. Omega. 4/e

14 Liberación de proteínas de membrana
Lehninger. Principios de Bioquímica. © 2006 Ed. Omega. 4/e

15 FUSIÓN DE MEMBRANAS Lehninger. Principios de Bioquímica.
© 2006 Ed. Omega. 4/e

16 Difusión simple (sin intervención de proteínas)
TRANSPORTE DE SOLUTOS A TRAVÉS DE MEMBRANA Difusión simple (sin intervención de proteínas) Transporte pasivo (difusión facilitada) Poros Transportadores Transporte activo (necesita energía) Primario Secundario Canales iónicos Ionóforos

17 1. Difusión simple 2. Difusión facilitada (transportador)
Gradiente de concentración 1. Difusión simple 2. Difusión facilitada (transportador) Lehninger. Principios de Bioquímica. © 2006 Ed. Omega. 4/e

18 2. Transporte pasivo 2 Lehninger. Principios de Bioquímica.
© 2006 Ed. Omega. 4/e 2

19 Tipos de transportadores
Lehninger. Principios de Bioquímica. © 2006 Ed. Omega. 4/e

20 Transporte simple MODELO DE TRANSPORTE DE GLUCOSA A LOS
ERITROCITOS POR GluT1 Lehninger. Principios de Bioquímica. © 2006 Ed. Omega. 4/e

21 Célula de borde en cepillo
Cotransporte paralelo Capilares Lumen intestinal Glucosa )-ATPasa Monotransporte de Glucosa Na+-glucosa cotransporte unidireccional Célula de borde en cepillo Figura Fundamentals of Biochemistry.2/e (Voet) © 2006 John Wiley & Sons

22 Cotransporte antiparalelo
Transportador de bicarbonato-cloruro Lehninger. Principios de Bioquímica. © 2006 Ed. Omega. 4/e

23 3. Transporte activo Primario Secundario PRIMARIO
En contra de gradiente No favorecido energéticamente Lehninger. Principios de Bioquímica. © 2006 Ed. Omega. 4/e PRIMARIO

24 Transporte activo primario Na+K+ ATPasa
Lehninger. Principios de Bioquímica. © 2006 Ed. Omega. 4/e

25

26 Transporte activo secundario: Galactósido permeasa
Lehninger. Principios de Bioquímica. © 2006 Ed. Omega. 4/e

27 4. CANALES IÓNICOS Transportan iones inorgánicos
Difieren de transportadores en: - Mayor velocidad de flujo - No se saturan - Responden a una señal celular Dos tipos: a) Dependientes de voltaje Na+ K+ Ca2+ b) Dependientes de ligando Receptor nicotínico de acetilcolina

28 a) Canales iónicos dependientes de voltaje
Canal de Na+ Canal de K+ Stryer. Bioquímica. © 2007 Ed. Reverté. 6/e

29 b) Canales iónicos dependientes de ligando
Receptor de acetil colina Lehninger. Principios de Bioquímica. © 2006 Ed. Omega. 4/e

30 5. Ionóforos Antibióticos bacterianos que facilitan el transporte de iones inorgánicos Transportador móvil Formador de canales Valinomicina K+ Gramicidina A Devlin. Bioquímica. Libro de texto con aplicaciones químicas 2004 Ed. Reverté. 4/e Stryer. Bioquímica. © 2007 Ed. Reverté. 6/e

31 RESUMEN DE LOS TIPOS DE TRANSPORTE
1 2 3 6 5 4 Lehninger. Principios de Bioquímica. © 2006 Ed. Omega. 4/e