DesafÃo-13-Membrana-plasmática

DESAFÍO Nº 13
Profesora Verónica Abasto Córdova
Biología – 1° Medio
Nombre del Estudiante
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Curso
: __________
MEMBRANA PLASMATICA
TIMBRE
La célula, como unidad funcional de los seres vivos, se encuentra en una continua interacción con su
medio externo, incorporando y expulsando sustancias químicas. Esta función, se realiza a través de la membrana
plasmática.
La membrana plasmática rodea a la célula, definiendo su extensión y delimitándola del medio externo, con lo que
contribuye a mantener las condiciones que ella requiere tanto dentro de la célula como en su entorno próximo.
Aunque se presenten diferencias de acuerdo al tipo de célula, todas las membranas plasmáticas tienen una
estructura básica común que las hace dinámicas y fluidas. El actual modelo de membrana aceptado ampliamente
es el propuesto por los científicos S.J Singer y G. L Nicolson en 1972, llamado mosaico fluido. Este modelo
propone que la membrana plasmática está formado principalmente por tres tipos de biomoléculas orgánicas:
lípidos, proteínas y carbohidratos.
I.
ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA
1. Lípidos:
a) Fosfolípidos: son moléculas formadas por dos cadenas de ácidos grasos, enlazados a dos de los tres carbonos
del glicerol (alcohol). Dichas cadenas son moléculas hidrofóbicas no polares (colas). Enlazado al tercer
carbono del glicerol está un grupo fosfato de carga negativa que a su vez se enlaza con una molécula orgánica
polar, ambas hidrofílicas (cabeza). Por esta razón se le denomina molécula anfipática y es lo que determina
la orientación más favorable para los fosfolípidos: la formación de una bicapa continua de unos 5 – 6 nm de
grosor.
Actividad 1. Rotula el siguiente esquema con los nombres correspondientes:
La naturaleza de estos fosfolípidos tendrá una
directa relación con la fluidez de la membrana:
a mayor cantidad de colas formadas por ácidos
grasos insaturados, la membrana presenta
mayor fluidez, debido a que los doble enlaces
que los forman generan “torsiones” que evitan el
acercamiento de estas moléculas; cuando hay
una mayor cantidad de ácidos grasos
saturados, la fluidez será menor.
La temperatura también influye en la fluidez de la membrana,
ya que su aumento incrementa la fluidez porque aumenta el
movimiento de los fosfolípidos. Este movimiento constante
ocurrirá principalmente en forma lateral (desplazándose por la
bicapa), como rotación del fosfolípido o por flexión de las
colas. Un movimiento menos habitual es el cambio de lado
desde una capa hacia la otra, el que se denomina movimiento
flip-flop.
b) Colesterol: se encuentran presentes en las células animales y su función
es proporcionar estabilidad mecánica adicional a la membrana, además de
prevenir el congelamiento celular. Por su estructura de anillos rígidos, es
uno de los componentes mayoritarios e importantes para las células
animales. Las moléculas de colesterol se insertan entre las colas de los
fosfolípidos, con su grupo hidroxilo polar próximo a la cabeza hidrofílica
de éstos. También actúa como “amortiguador de la fluidez”, dependiendo
de la temperatura: a altas temperaturas interfiere en el movimiento de
las colas, disminuyendo la fluidez y la permeabilidad a las moléculas
pequeñas; a bajas temperaturas, interfiere en la interacción de las colas,
protegiéndola de congelarse y manteniendo su fluidez.
2. Proteínas: varían en cantidad y tipo en
cada tipo de célula. Cumplen funciones
como: transporte, actividad enzimática,
transducción
de
señales,
reconocimiento y unión intercelular,
unión al citoesqueleto y formación de
la matriz extracelular.
De acuerdo a su ubicación, las proteínas
se pueden clasificar en tres tipos:
a) Proteínas integrales o intrínsecas:
son las que están insertas en la
bicapa de fosfolípidos.
b) Proteínas transmembranosas: son las
que atraviesan la bicapa de lado a lado.
c) Proteínas periféricas o extrínsecas: las que se ubican en la superficie de la bicapa.
Actividad 2. Reconoce los tipos de proteínas presentados en la imagen, de acuerdo a su ubicación:
2
3. Carbohidratos: el reconocimiento intercelular, es
decir, la capacidad de una célula de diferencias a una
célula vecina de otra, es esencial para el
funcionamiento del organismo. Por ejemplo, en la
distribución de las células en un tejido o en el rechazo
de células extrañas por parte del sistema
inmunológico. Este reconocimiento se realiza por medio
de la unión de los carbohidratos de la superficie de
la membrana de las células, que son por lo general
cadenas ramificadas cortas con menos de 15
monosacáridos. Estas cadenas son polares, por lo que
solo se sitúan en la superficie externa y se asocian con
lípidos (formando glucolípidos) o se unen a proteínas
(formando glucoproteínas), constituyendo así el
glucocálix.
Modelo del Mosaico Fluido
II. FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA:






Constituir el límite fundamental de toda célula.
Regular los movimientos de sustancias desde y hacia la célula, manteniendo la concentración intracelular de
moléculas en los niveles adecuados para que se lleven a cabo los procesos celulares básicos.
Conducir potenciales de acción electroquímicos en células excitables, como por ejemplo el impulso nervioso
en las neuronas.
Participar en interacciones directas con las membranas plasmáticas de células vecinas, formando las uniones
intercelulares.
Mantener estable la forma celular con la ayuda de la interacción con estructuras del citoesqueleto y la
matriz extracelular.
Transducir señales hormonales y nerviosas.
III.
PERMEABILIDAD CELULAR
La mayoría de las moléculas orgánicas de importancia biológica
tienen grupos funcionales polares y, por lo tanto, son
hidrofílicas (moléculas polares grandes sin carga); a
diferencia del dióxido de carbono, el oxígeno y el agua, ellas no
pueden atravesar libremente la barrera lipídica. De modo
similar, los iones que son de importancia crucial en la vida de la
célula no pueden difundir a través de la membrana. Aunque los
iones individuales, como el sodio (Na+) y el cloruro (Cl-), son
bastante pequeños, en solución acuosa se encuentran rodeados
por moléculas de agua y, tanto el tamaño como las cargas de los
agregados resultantes impiden que los iones se deslicen a
través de las aberturas momentáneas que sí permiten el pasaje
de las moléculas de agua. El agua y otras moléculas polares
pequeñas y sin carga difunden a través de la bicapa. Las
moléculas no polares pequeñas (como oxígeno y dióxido de
carbono) también atraviesan libremente la bicapa lipídica.
3
Actividad 3. Selecciona la alternativa correcta:
1. Respecto a la membrana plasmática, es correcto afirmar que:
I. Es una estructura rígida.
II. Posee permeabilidad selectiva.
III. Transduce señales hormonales y nerviosas.
A.
B.
C.
D.
E.
Solo I
Solo II
Solo III
II y III
I, II y III
2.
A.
B.
C.
D.
E.
Con respecto a los lípidos de la membrana plasmática es correcto afirmar que:
Los ácidos grasos saturados de las colas de los fosfolípidos aumentan su fluidez.
A ellos pueden asociarse algunos carbohidratos llamados glucoproteínas transmembranosas.
La difusión lateral de los fosfolípidos es el movimiento desde una capa lipídica hacia la otra.
El colesterol evita el congelamiento de la membrana de células animales a bajas temperaturas.
A mayor temperatura disminuye el movimiento y fluidez de los fosfolípidos de la membrana plasmática.
3.
A.
B.
C.
D.
E.
¿Cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta con respecto a los carbohidratos de la membrana?
Su función es el reconocimiento entre células vecinas.
Se encuentran solo en la cara externa de la membrana.
Se pueden asociar a lípidos o proteínas de la membrana.
Son grandes polisacáridos lineales de más de 15 monómeros.
El conjunto de carbohidratos de membrana constituyen el glucocálix.
4. El modelo del mosaico fluido de la membrana celular implica que:
I. Los lípidos de una membrana están en constante movimiento.
II. Las proteínas insertas en los lípidos pueden moverse y desplazarse dentro de los lípidos.
III. Las cabezas polares de los fosfolípidos se orientan hacia las caras interna y externa de la membrana.
A.
B.
C.
D.
E.
Solo I
Solo II
I y II
II y III
I, II y III.
5. La figura representa una bicapa lipídica y una sustancia que NO puede atravesarla (1):
Al respecto, es correcto afirmar que lo señalado con el número
I. 1 puede ser una molécula de CO2
II. 2 corresponde a la cabeza polar de un fosfolípidos.
III. 3 representa la estructura interna de las proteínas de membrana.
A.
B.
C.
D.
E.
Solo I
Solo II
I y II
I y III
I, II y III
6. El esquema representa el transporte de dos sustancias a través de una membrana plasmática formada solo
por lípidos.
Al respecto es correcto afirmar que:
I. La sustancia X es un gas respiratorio.
II. La sustancia Y tiene carga eléctrica.
III. Ambas sustancias son de tamaño grande.
A.
B.
C.
D.
E.
Solo I
Solo II
I y II
II y III
I, II y III
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