Membrana Plasmatica Y Transporte

Todas las células viven en su medio interno, que corresponde al líquido extracelular.

LIC: líquido en el interior de la célula.

LEC: líquido extracelular, el que se encuentra alrededor de la célula.

En un individuo el 60% de su peso corresponde a agua. Esto varía de acuerdo a varios factores,

• La edad: a medida que aumenta la edad, las células se van deshidratando, pudiendo llegar a un 51%; en un recién nacido, en cambio, es de un 75%, y si éste es prematuro, a un 80%.

• El peso: si el individuo es obeso tiene menor contenido de agua, porque el tejido adiposo tiene poca agua.

• El hombre tiene más agua que la mujer, pues ésta tiene más tejido adiposo.

El agua total del organismo se encuentra repartida entre el LIC y el LEC, con un 40% y 20% respectivamente. El LEC se puede dividir:

 La que se encuentra rodeando a la célula, líquido intersticial, que llega a un 12%.

 Vasos sanguíneos, que contienen plasma sanguíneo o líquido intravascular, 7%.

 Líquidos transcelulares, en cavidades de epitelios, como el tubo digestivo, humor acuoso, líquido cefalorraquideo, que llega a un 1,5 - 2%.

DIFERENCIA ENTRE LIC Y LEC.

El ión sodio está más concentrado en el LEC (142 milequivalentes por litro), en el LIC llega sólo a 10; el Cloro igual; el catión importante es el potasio, más concentrado en el LIC, el anión fosfato y las proteínas; el calcio está más concentrado en el LEC que en el LIC.

Estas diferencias se tienen que conservar así, para que no haya trastornos ni en las células ni en el organismo. Si aumenta calcio en el LIC la célula se puede calcificar; si entra sodio a la célula, se llena de agua, etc. Hay variaciones, pero pequeñas y muy controladas. La membrana celular se encarga de mantener estas diferencias.

ESTRUCTURA DE MEMBRANA

Hoy día se acepta el modelo de mosaico fluido o SINGER NICOLSON: una bicapa lipídica, donde se encuentran sumergidas las proteínas. Químicamente tienen:

- lípidos: fosfolípidos, colesterol (las procarióticas no tienen) y glicolípidos.

- proteínas

- carbohidratos.

- Agua

- Iones inorgánicos.

Los más abundantes son los lípidos y las proteínas; de la masa de una membrana forman el 95%; los carbohidratos de un 3 a 4%.

LÍPIDOS

Los lípidos son moléculas anfipáticas (una zona hidrofílica y otra hidrofóbica). La cabeza o zona polar corresponde al grupo fosfato; las cadenas hidrocarbonadas, dependiendo del ácido graso, pueden ser saturadas o insaturadas. Si se colocan fosfolípidos en una interfase agua-aceite, se ubicarán con la cabeza hacia el agua, formando una monocapa. Si los fosfolípidos se colocan solo en agua, formarían miscela, con las cabezas hacia afuera; también se pueden ubicar como bicapa lipídica, con las cabezas hacia afuera.

Los lípidos se encuentran en estado líquido en las membranas biológicas, lo que hace que sean estructuras dinámicas; por tanto, los lípidos se pueden mover dentro de una monocapa, pueden rotar, tener difusión lateral (movimiento dentro de una monocapa) o difusión flip flop (de una monocapa a otra).

Las membranas serán distintas de acuerdo a la función de la célula. O sea, puede variar el tipo de lípido que tiene. Si hay más dobles enlaces, la membrana será más fluida; si no hay dobles enlaces, la membrana será más rígida. Mientras más grande es el ácido graso, la membrana será más viscosa. Mientras sea mayor la razón colesterol fosfolípido, menor será la fluidez de la membrana.

Si se mide la resistencia eléctrica a una bicapa lipídica, se encuentran 1.000 a 2.000 ohm/cm2 (la del LIC es de 0,0001). Esto implica que los iones no pueden pasar por la bicapa lipídica. Pero las membranas son excelentes capacitores eléctricos (pequeñas cantidades de cargas pueden generar grandes corrientes eléctricas, o sea, con un pequeño paso de iones se pueden generar corrientes eléctricas).

PROTEÍNAS

Son moléculas anfipáticas. De acuerdo a su ubicación, se clasifican en:

• Periféricas o extrínsecas: sin dominios hidrofóbicos

• Integrales o intrínsecas: basta con que tenga una parte de dominio hidrofóbico.

• Transmembránicas: a lo menos dos dominios hidrofílicos.

Con relación a la función se clasifican en:

 Estructurales.

 Transportadoras.

 Enzimas (normalmente periféricas)

 Receptores.

CARBOHIDRATOS.

Unidos a lípidos forman glicolípidos, a proteínas, glicoproteínas; hay pocos y sólo se han descrito hacia el lado externo de la membrana. Su función radica en ser receptores de membrana, uniones de membrana, etc.

La cantidad de lípidos y de proteínas dependerá de la función de la célula: en la membrana de mielina, que aísla el paso de sustancias cargadas, hay mayor cantidad de lípidos (75%); en cambio, la membrana interna de la mitocondria tiene gran cantidad de proteínas (75%).

VIAS DE TRANSPORTE

En una membrana artificial los factores que limitan el paso por la bicapa son el tamaño y la carga de la partícula. Al usar una membrana biológica, pueden pasar todos los elementos. Esto indica que algunas de las proteínas de las membranas biológicas son transportadoras. Las proteínas se pueden clasificar en:

1. Proteínas formadoras de conductos pasivos

Se ubican de tal forma que en su interior dejan un centro acuoso. Estos conductos se pueden clasificar en:

• Poros: formado por proteínas transmembránicas, están permanentemente abiertos y son inespecíficos, puede pasar cualquier cosa que quepa por el poro y que sea soluble en agua.

• Canales o conductos: no están permanentemente abiertos, sino que tienen compuertas; son específicos, lo que depende de un filtro selectivo, ubicado en una zona central angosta; sólo lo pueden atravesar cosas solubles en agua (iones) y que puedan interactuar con los aminoácidos de la proteína, esta interacción lo deshidrata para que pueda pasar y luego se vuelve a hidratar; la especificidad no es absoluta. De acuerdo a los estímulos que abren y cierren el canal estos pueden ser:

 Canales dependientes de voltaje: recordemos que la célula se encuentra cargada negativamente por dentro y positivamente por fuera, lo que da origen a un potencial de membrana de reposo igual a -90 mV; frente a ciertos estímulos este valor puede cambiar; al pasar a -60 mV, (disminuyó la diferencia de potencial), se dice que la membrana se depolarizó; si de -90 pasa a -100, la diferencia de potencial aumenta y la membrana se hiperpolariza.

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