7.3. ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA Una vez que conocemos los componentes de la membrana plasmática, vamos a estudiar cómo se organizan y distribuyen para formar su estructura. A lo largo de la historia de la biología, se han propuesto diferentes modelos para explicarla. En este apartado exponemos cómo, a lo largo del tiempo, han ido surgiendo los diferentes modelos, y los científicos que los propusieron. También se explica como se pueden separar los diferentes componentes de la membrana y formar, a partir de ellos, bicapas y vesículas, confirmándose de esta manera la validez de estos modelos. Breve historia de la aparición de los diferentes modelos estructurales de membrana 1924. Gorter y Grendel Publican un estudio sobre membranas de eritrocitos, indicando la posibilidad de una bicapa lipídica en sus membranas. 1935. Danielli y Davson Proponen su modelo de membrana; enuncian que está constituida por: una bicapa lipídica, donde sus polos hidrófobos están enfrentados y sus polos hidrófilos están recubiertos y fijados por una capa de proteínas, tanto en la cara externa como en la del citosol. No existe movimiento en la bicapa. 1954. Danielli y Davson Publican una revisión de su modelo. 1959. J. D. Robertson 1972. Singer y Nicolson 1999: Gunther Blobel Propone su modelo basándose en el de Danielli y Davson. En este caso las proteínas del exterior no sujetan a los fosfolípidos, sino que están en el exterior formando una larga cadena. En la parte del interior propuso que podía ser un polipéptido o un polisacárido el que se podía encontrar. Proponen el modelo denominado mosaico fluido. En este caso las proteínas no están recubriendo la bicapa sino, que se encuentran dispersas por la matriz de la bicapa lipídica. Además, estos componentes se pueden desplazar en el plano de la bicapa, y, por otro lado, la membrana es asimétrica, en el sentido que la distribución y disposición de sus componentes no es la misma en el lado que da al medio externo que el que da al interior celular. Recibe el Premio Nobel por los trabajos realizados sobre los mecanismos por los cuales las proteínas se integran en la membrana, localizándose en determinados lugares guiadas por señales intrínsecas que gobiernan su transporte y posición. Unidad 7. Paredes celulares y membrana plasmática Preparación de bicapas y vesículas Existen técnicas mediante las cuales se pueden obtener fragmentos de membrana a través de la rotura de las células. A partir de estos fragmentos podemos separar sus componentes y estudiar su proporción y composición; también, a partir de los lípidos de la membrana, se pueden formar, o bien liposomas, que son vesículas que en su interior contienen agua, o bien extender una bicapa a través de un pequeño orificio para que se establezca un reparto entre dos compartimentos. Este tipo de preparaciones se utiliza para estudiar propiedades de la membrana, como puede ser su permeabilidad. Observa en la siguiente ilustración los diferentes pasos para separar los componentes y preparar bicapas y vesículas. Fragmentos de membrana procedentes de células lisadas, que contienen lípidos y proteínas Fragmentos de membrana Proteínas Extracción con un disolvente orgánico Las proteínas y los oligosacáridos son insolubles Solución de lípidos Depositar las bicapas a través de un pequeño orificio en una partición entre dos compartimentos Dispersión en agua Fraccionamiento y análisis Bicapa plana Partición Vesículas (liposomas) Compartimento Compartimento A B Unidad 7. Paredes celulares y membrana plasmática