EL TRABAJO PRÁCTICO N°2: MEMBRANA PLÁSMATICA.

TRABAJO PRÁCTICO N°2: MEMBRANA PLÁSMATICA.

1)- Esquematice el modelo de mosaico fluido de la membrana plasmática. Indique sus componentes.

        La célula se halla rodeada por la membrana plasmática, una delgada capa de seis a diez nm de espesor compuesta por lípidos, proteína e hidratos de carbono. Su estructura básica es similar a la de las restantes membranas de la célula, las cuales envuelven a los organoides del sistema de endomembrana incluida la envoltura nuclear, a las mitocondrias y a los peroxisomas.

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Las membranas son estructuras dinámicas donde los componentes pueden desplazarse en todas las direcciones sobre el plano de la bicapa. De ahí que el modelo reciba el nombre de mosaico fluido.

2)- Enumere las funciones más importantes de la membrana plasmática.

        Las membranas celulares no son simples fronteras inertes que compartimentan a la célula, sino estructuras que ejercen actividades complejas, como las siguientes:

&Constituyen verdaderas barreras permeables selectivas que controlan el pasaje de iones y de moléculas pequeñas, es decir, de solutos. Así, la permeabilidad selectiva de las membranas impide el intercambio indiscriminado de los componentes de los organoides entre si y de los componentes extracelulares con los de la célula.

&Proveen el soporte físico para la actividad ordenada de las enzimas que se asientan en ellas.

&Mediante la formación de pequeñas vesículas transportadoras hacen posible el desplazamiento de sustancias por el citoplasma.

&La membrana plasmática participa en los procesos de endocitosis y de exocitosis. Por el primero, la célula incorpora sustancias desde el exterior; por el segundo, la secreta.

&En la membrana plasmática existen moléculas mediante las cuales las células se reconocen y se adhieren entre sí y con componentes de la matriz extracelular.

&La membrana plasmática posee receptores que interactúan específicamente con moléculas provenientes del exterior, como hormonas, neurotransmisores, factores de crecimiento y otros inductores químicos. A partir de estos receptores se desencadenan señales que se transmiten por el interior de la célula; sus primeros eslabones se sitúan cerca del receptor, en general en la propia membrana plasmática.

3)-Conteste las siguientes preguntas con respecto a la estructura de la membrana plasmática:

  a)-¿cuál es la característica común a todos los lípidos de membranas?

        Los lípidos fundamentales de las membranas biológicas son fosfolípidos de distintas clases y colesterol. Son moléculas que poseen una cabeza polar o hidrofílica y largas cadenas hidrocarbonadas apolares o hidrofóbicas. Los distintos componentes lipídicos se mantienen en la bicapa gracias a sus interacciones con el medio acuoso y con los ácidos grasos de los fosfolípidos vecinos, sin que se produzcan uniones covalentes entre ellos.

  b)-¿Porque se dice que la membrana plasmática es asimétrica?

        Las dos capas de la bicapa lipídica no son idénticas en su composición, razón por la cual se dice que las membranas son asimétricas. La fosfatidiletanolamina, la fosfatidilcerina y el fosfatidilinositol predominan en la capa que está en contacto con el citosol, mientras que la fosfatidilcolina y la esfingomielina predominan en la capa no citosólica (en la membrana plasmática, la que da al exterior en un organoide, la que da a su cavidad).

  c)-¿De qué depende el grado de fluidez de la membrana?

        A temperaturas fisiológicas la bicapa lipídica se comporta como una estructura fluida. La fluidez aumenta cuando se eleva la proporción de ácidos grasos cortos y no saturados en los fosfolípidos. La saturación de los ácidos grasos hace que los fosfolípidos se agrupen en conjuntos más compactos, lo cual le confiere mayor rigidez a la bicapa.

Decir que la bicapa lipídica se comporta como una estructura fluida significa que sus componentes rotan en torno de sus ejes y se desplazan libremente por la superficie membranosa, además de estos movimientos, los lípidos pueden pasar de una capa a la otra por un tipo de movimiento llamado “flip-flop”.

  d)-¿Donde espera encontrar más proteínas en la membrana interna de una mitocondria o en el retículo liso? ¿Porque?

        Las membranas mitocondriales tienen una porción muy elevada de proteínas, estimativamente un 80% y un 20% de lípidos porque las proteínas de las membranas celulares exhiben una mayor asimetría que los lípidos. En ambas caras de la bicapa no se encuentran los mismos tipos de fosfolípidos. Si bien estos en su mayoría se sintetizan en la cara citosólica del retículo endoplásmatico liso, luego, por medio de movimientos del tipo “flip-flop”, únicamente permitidos en el REL, gracias a la presencia de flipasas, se van ubicando del lado de la bicapa que les corresponda.

4)-Resuelva el siguiente problema: en sus estudios sobre las células, Ud. descubre una nueva proteína, a la que llama esgfun. Esta proteína tiene dominio A extracelular y un dominio C intracelular. Ud. descubre que esgfun es móvil, recorre lo largo de toda la membrana en 15 minutos. No importa cuántas veces la absorbe, el dominio A siempre está del lado extracelular y el C del lado intracelular.

  a)- Explique por qué se mantienen los dominios de esta  manera.

        La capacidad de migrar por la bicapa indicaría que las interrelaciones químicas entre proteínas y lípidos son efímeras. Sin embargo, en la mayoría de los casos tienen cierta estabilidad. Así, los lípidos que rodean a una proteína dada se mantienen asociados a ella, lo cual parece ser importante para asegurar la configuración de la proteína.

La estabilidad de las bicapas lipídicas está dada por: las interacciones hidrofóbicas entre las colas hidrocarbonadas, las fuerzas de van der Waals entre las colas hidrofóbicas, y las fuerzas electrostáticas y puentes hidrógenos entre las cabezas polares de los lípidos, ya sea entre ellos mismos y con las moléculas de agua de los medios extra e intracelulares. Todas estas son uniones débiles (no covalentes) y le confieren simultáneamente estabilidad y fluidez a la membrana.

  b)-Si Ud. Fuera capaz de extraer  todo el colesterol de esta membrana, que cambios observaría en los movimientos de esgfingolípidos?

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