Descargar

MEMBRANAS CELULARES
Compilación y armado: Prof. Sergio Pellizza
Dto. Apoyatura Académica I.S.E.S
Universidad Complutense de Madrid › Facultad de Ciencias Biológicas
Profesor: Iñigo Azcoitia
La base fundamental de las membranas es la bicapa lipídica, con sus
colas hidrofóbicas hacia adentro y las cabezas polares hacia el exterior.
Sin embargo, estos lípidos se pueden organizar también en:
• Micela: es raro en las células, ya que es una monocapa. Ocurre en
gotas lipídicas.
• Liposomas: bicapa cerrada con una cavidad hidrofóbica interior.
• Bicapa lipídica.
Las membranas se pueden encontrar en varios estados, y a más
temperatura más fluidez:
• Fase líquida ordenada: fosfolípidos. Hay una interacción alta entre
moléculas.
• Fase líquida desordenada: fosfolípidos desordenados.
• Gel: consistencia más ordenada
BC3
1
Componentes de las membranas
GLICEROFOSFOLÍPIDOS
Compuestos por un grupo polar + glicerol + 2 ácidos grasos
esterificados (uno suele ser saturado y el otro insaturado en cis). El más
abundante es la fosfatidil colina, y otros ejemplos son el fosfatidil
inositol, la fosfatidil serina… Se pueden hidrolizar en distintos puntos; si
le falta un ác. graso es un ác. fosfatídico.
ESFINGOLÍPIDOS
Formados por una ceramida + una cabeza polar (esfingomielina,
generalmente). Son más largos que los glicerofosfolípidos. Si tienen
instauraciones son en trans, por lo que no se modifica el ángulo de
enlace. Son lípidos muy compactos, lo que facilita la consistencia de gel.
COLESTEROL
Juega un papel fundamental en las membranas pese a no ser muy
abundante, ya que aporta una gran rigidez (por ejemplo, las células
vegetales deben desarrollar la pared celular porque no tienen colesterol).
No tiene cabeza polar ni cadena larga, pero el anillo de
cilcopentanoperhidrofenantreno es muy rígido, lo que le da poca
flexibilidad. Separa bastante a los lípidos de membrana, haciendo que
baje la interacción entre moléculas y facilitando que se mantenga el
estado líquido ordenado a la vez que evita que se congele la membrana.
BC3
2
PROTEÍNAS
Pueden atravesar la membrana, unirse a lípidos covalentemente,
pueden tener varios dominios transmembrana o formar canales, etc… Se
pueden encontrar interaccionando con una sola capa, estando a un lado
u otro: hacia el exterior, son proteínas periféricas, hacia el interior son
integrales.
Propiedades de las membranas
No son tan ordenadas como se las representa: en realidad el agua
penetra entre las cabezas polares, pero es retenida y no llega a la zona
apolar.
Los lípidos tienen distintas disposiciones:
• Efecto paraguas de la fosfatidilcolina (PC): una molécula de PC se
encuentra entre dos de colesterol.
• Parche de colesterol: por efecto de esfingolípidos.
• Exposición del colesterol para que cumpla distintas funciones.
La distribución de la PC forma membranas planas porque su cabeza
polar es ancha, pero las de esfingolípidos forman membranas curvas ya
que su cabeza es poco ancha.
La interacción de los distintos lípidos define distintos grosores de
membrana: por ejemplo, si hay sólo PC el grosor es de 3,5 nm pero si
hay PC + colesterol, es de 4 nm porque éste hace que la PC sea más
lineal.
Las balsas o parches son microdominios con distintos lípidos pero alto
contenido en colesterol y esfingolípidos. Aparecen inosítidos, lo que
facilita la interacción con proteínas. También se encuentran lectinas, que
facilitan la unión entre azúcares que forman parte de distintos lípidos o
proteínas.
BC3
3
Cuando estos microdominios se sintetizan en el RER/Golgi, lo que en
éstos estaba hacia el lumen en las membranas estará hacia el exterior.
El enlace GPI (glicosil-fosfatidilinositol) es el que ancla las proteínas a los
lípidos de membrana en estas balsas.
BC3
4
Las proteínas se pueden unir a lípidos tanto por el extremo Nterminal como por el C-terminal. Según el ác. graso al que se unan,
pueden darse palmitaciones (siempre a través de Cys), miristoilaciones
(a través de Gly) o uniones a prenilo.
En la membrana celular, la relación colesterol/fosfolípidos es de 1, lo
que la hace bastante rígida. Sin embargo, esta relación cambia en las
distintas membranas intracelulares ya que cada una tiene una
composición lipídica distinta, en especial la mitocondria. Por ejemplo, en
el RER hay poca esfingomielina y ambas capas son similares, pero al
pasar las vesículas a la membrana celular, aumenta su contenido en
esfingomielina.
Movimiento de lípidos y proteínas de membrana
Las proteínas se mueven arrastradas por los lípidos, y más que
mecanismos de movimiento, lo que hay son limitaciones de éste como el
citoesqueleto y las uniones intercelulares. En el córtex celular, hay gran
cantidad de actina y miosina que interactúan con la membrana por
medio de proteínas; y las uniones intracelulares definen dominios
celulares (territorios aislados de la célula) como el apical y el basolateral
en células epiteliales.
Los movimientos de los lípidos son:
• Rotación: se dificulta cuantos más ác. grasos tenga el fosfolípido.
• Translación: restringida en las balsas.
• Flip-flop: movimiento de trasferencia entre capas. Lo hay bien
espontáneo, bien dirigido por flipasas y escambalasas, que pueden
gastar ATP o no (las flipasas casi siempre)
• Traspaso entre distintas membranas: las zonas de contacto son
lugares en los que el RE contacta con otras membranas. Son zonas
BC3
5
escasas y limitadas en las que hay trasferencia de lípidos mediante
sistemas que facilitan este traspaso de una membrana a otra, y son
importantes las zonas de contacto con las mitocondrias.
BC3
6