Membrana plasmática

Bicapa lipídica con proteínas de 5nm de espesor que delimita la célula y mantiene las diferencias de composición entre el citosol y el medio extracelular. Figure 10-1a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

También delimita los orgánulos intracelulares y mantiene las diferencias de composición entre el citosol y la luz de los orgánulos. Figure 12-5 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

El 30% de las proteínas codificadas en el genoma se encuentra en la membrana celular. Figure 10-1c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

La membrana plasmática es más permeable a los solutos APOLARES. Figure 10-1c Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

La masa relativa de lípidos:proteínas es 1:1 Figure 10-1b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

La membrana contiene más lípidos que proteínas, por su menor tamaño. vs.

La membrana contiene hasta 1000 tipos distintos de lípidos. Figure 10-3 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

La variedad de proteínas también es muy grande. Figure 10-17a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Lípidos más abundantes de la membrana celular. Fosfolípidos Colesterol Glicolípidos Figure 10-17a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

La proporción relativa fosfolípidos:colesterol es 1:1 Figure 10-17a Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

La estructura de los fosfolípidos tiene un carácter ANFIFÍLICO.

Las cabezas polares están orientadas hacia el lado acuoso.

La molécula de colesterol también contiene un extremo polar (grupo –OH). Figure 10-4 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

El grupo –OH del colesterol se orienta próximo a la cabeza polar de los fosfolípidos. Figure 10-5 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Lípidos y proteínas se orientan exponiendo sus superficies hidrofílicas hacia los medios acuosos. Figure 10-1b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Disposición de los fosfolípidos en micelas y bicapas. Figure 10-7 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Movimientos de los fosfolípidos en la membrana (translocasas) Figure 10-11b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Efecto del doble enlace en los fosfolípidos INSATURADOS.

La fluidez de membrana depende de su composición y temperatura. 1. 2.

El transporte a través de la membrana y ciertas actividades enzimáticas pueden interrumpirse como consecuencia de la disminución de la fluidez de la membrana.

El colesterol aumenta la rigidez y disminuye la permeabilidad a pequeñas moléculas polares. La fluidez no disminuye.

La composición de la membrana celular NO es uniforme a lo largo de su superficie. Existen microdominios de composición característica (balsas lipídicas).

Las balsas lipídicas (lipid rafts) son microdominios de membrana ricos en esfingolípidos y colesterol.

También poseen proteínas con anclaje glicosilfosfatidilinositol (GPI) Figure 12-56 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Las caveolas (vesículas en general destinadas a la transcitosis) se forman en las balsas lipídicas. Contienen unas proteínas características: las caveolinas.

Partícula lipídica Forma de almacenamiento de lípidos en la célula, consistente en núcleo apolar rodeado por una capa simple fosfolípidos y proteínas. Participan en la síntesis de membrana y la obtención de energía.

Composición de las partículas lipídicas (grasas neutras) Éster de colesterol Triglicérido

Formación de las partículas lipídicas Figure 10-15 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Membrana plasmática: lípidos y las proteínas están distribuidos asimétricamente.

Ejemplo: composición de la bicapa lipídica de un hematíe. Figure 10-16 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

La distribución asimétrica de la fosfatidilserina, que predomina en la capa interna y confiere carga negativa, es necesaria para la actividad de la proteincinasa C.

El fosfatidilinositol se encuentra mayoritariamente en la capa interna de la membrana. Es fosforilado por cinasas y recluta proteínas citosólicas.

Las fosfolipasas de membrana hidrolizan fosfolípidos y, en consecuencia, liberan mensajeros intracelulares. Figure 10-17b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Durante la apoptosis la fosfatidilserina experimenta translocación de la capa interna a la capa externa. En consecuencia, se activa la fagocitosis por células vecinas.

Carbohidratos de la membrana celular

Composición de carbohidratos de la membrana celular. Figure 10-28b Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Funciones de los carbohidratos de membrana: Protección química: dificulta acceso de proteasas. Protección mecánica, al mismo tiempo que asegura la flexibilidad de membrana.

Los glicolípidos se colocan en la membrana externa. Los azúcares de los glicolípidos se añaden en la luz del aparato de Golgi y se transportan para ser expuestos en la superficie de la célula. En células epiteliales su función es protectora (pH, proteasas…).

Gangliósidos: Glicolípidos complejos con carga negativa que abundan en la membrana de las células nerviosas. En el epitelio intestinal sirven de receptor para la toxina colérica.

Otras funciones de los glicolípidos: Los gangliósidos, con carga negativa, fijan Ca2+. Los glicolípidos participan en el reconocimiento célula-célula.

Proteínas de la membrana celular

Proporciones relativas de masa LÍPIDO:PROTEÍNA en diferentes tipos de membrana: Membrana plasmática: 1:1 (50%-50%) Membrana mitocondrial interna: 1:3 (25%-75%) Membrana de mielina: 3:1 (75%-25%)

Formas con que las proteínas pueden asociarse con la bicapa lipídica (I) Figure 10-19 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Formas con que las proteínas pueden asociarse con la bicapa lipídica (II) Figure 10-19 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Proteína transmembrana: Proteína que atraviesa la membrana celular gracias a regiones hidrofóbicas y proyecta sus dominios polares hacia el interior y el exterior de la célula.

Los componentes de membrana pueden solubilizarse mediante detergentes.

Figure 10-30 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Movimiento de proteínas en membrana: Difusión rotacional Difusión lateral

Segregación de proteínas en células polarizadas (ej: epiteliales) Figure 10-37 Molecular Biology of the Cell (© Garland Science 2008)

Formas de restringir la movilidad lateral de las proteínas de la membrana celular (I): (A) Formando agregados (B) Interaccionando con proteínas de superficie de una célula vecina.

Formas de restringir la movilidad lateral de las proteínas de la membrana celular (II): (C) Interaccionando con componentes externos. (D) Interaccionando con componentes internos.