Transportes De La Membrana

TRANSPORTE A TRAVES DE MEMBRANA Y TRANSPORTE PASIVO Y ACTIVO.

Lípidos

La membrana es un complejo formado fundamentalmente por lípidos, que se disponen en una doble capa o bicapa lipídica, en la que se insertan distintos tipos de proteínas.

Los científicos trabajaron arduamente para esclarecer la organización de la membrana plasmática. El análisis con el microscopio electrónico de transmisión evidenció una estructura trilaminar, pero no entregó información sobre la disposición de los componentes lipídicos y proteicos. Singer y Nicholson, en 1972, acuñan la expresión de mosaico fluido, que establece que el componente lipídico de la membrana actúa como un medio en el cual se encuentran inmersas las proteínas que pueden estar total o parcialmente incluidas en la membrana.

Los lípidos que intervienen en mayor proporción en la composición de las membranas biológicas son los fosfolípidos y el colesterol. Constituyen la estructura básica de las membranas y están formadas por una cabeza hidrofílica o polar y dos colas hidrofóbicas o apolares, es decir, son moléculas anfipáticas. Debido a esto, los fosfolípidos se disponen a través de sus cabezas polares o hidrofílicas en contacto con el medio acuoso mientras que las colas hidrofóbicas forman su estructura interna.

Las colas apolares están formadas, a menudo, por una cadena de ácidos grasos saturados y otra insaturada.

Los fosfolípidos forman una estructura fluida y, por tanto, permite el desplazamiento o movimiento dentro de ella. Estos movimientos son importantes en los procesos de transporte a través de la membrana.

Existen varias clases de fosfolípidos presentes en las membranas: fosfatidilcolina, esfingomielina, fosfatidilserina y fosfatidiletanolamina. Los gangliósidos son un tipo abundante de lípidos en las células nerviosas.

Los lípidos los podemos encontrar unidos a carbohidratos, formando los glucolípidos. Éstos sólo se encuentran en la parte exterior de las membranas y pueden representar hasta un 5% del total de lípidos de las membranas de las células animales.

Colesterol: Se encuentra en proporción elevada en las membranas de células eucariontes. Su disposición es intercalada entre los fosfolípidos. Lo que limita la movilidad de los fosfolípidos proporciona estabilidad mecánica a la membrana y reduce su permeabilidad.

Proteínas: Se encuentran insertas en la bicapa lipídica. Muchas se unen a carbohidratos formando glucoproteínas. Existen dos tipos de proteínas de membrana:

Proteínas transmembrana o integrales: Son aquellas que atraviesan completamente la membrana y sobresalen por ambas caras de ésta. Las proteínas transmembrana tienen aminoácidos hidrofílicos en las zonas que asoman al exterior y al interior de la célula. En la parte intermedia de la molécula se sitúan mayoritariamente aminoácidos hidrofóbicos (rodeados por las colas apolares).

Proteínas periféricas: No atraviesan la estructura de la membrana y sobresalen sólo por una cara de la membrana.

Las proteínas desempeñan la mayor parte de las funciones biológicas que desempeñan las membranas: participan en reacciones energéticas, en el transporte a través de membranas, en la recepción de señales, etc. Muchas proteínas de membrana son enzimas, como la adenil ciclasa.

Las proteínas de membrana tienen cierta capacidad de movimiento. Por ejemplo:

Difusión lateral, a lo largo de la membrana.

Rotación, alrededor de un eje perpendicular a la membrana.

Sin embargo, las proteínas tienen la capacidad de fijarse a ciertas regiones de la membrana a través de las cadenas de ácidos grasos de los fosfolípidos, o bien establecer uniones no covalentes con otras proteínas de membrana. Poseen menor capacidad de desplazamiento que los fosfolípidos.

La membrana tiene una organización asimétrica. Esto quiere decir que la cara citoplasmática y la cara externa de la bicapa lipídica no son iguales, sino que presentan algunas diferencias como:

Los ácidos grasos de los fosfolípidos de la cara citoplasmática presentan más dobles enlaces que los de la cara externa y por ello están más curvados. Por tanto, esta cara de la membrana es más fluida que la externa.

Sólo se encuentran glicolípidos en la cara externa de la membrana. Es frecuente encontrar en la cara externa de la membrana una capa denominada glucocáliz, que está compuesta por cadenas de glúcidos unidas a las proteínas de membrana. Desarrolla una función de protección y participa en los fenómenos de reconocimiento y adherencia celular.

Transporte por la membrana: Para poder llevar a cabo todas las funciones metabólicas que tienen lugar en las células, éstas deben intercambiar sustancias con su medio exterior.

Los mecanismos de transporte son bastante variados, pero en forma general se los puede dividir en pasivos y activos

Transporte Pasivo:

Es un proceso que no requiere de energía (ATP) debido a que se realiza a favor del gradiente de concentración, es decir, desde una región de mayor concentración de la sustancia hacia otra de menor concentración de la misma. Existen diferentes tipos de transporte pasivo:

Difusión Simple. Ciertas moléculas pequeñas y sin carga eléctrica como el oxígeno (O2), el nitrógeno (N2), el dióxido de carbono (CO2), el alcohol y el agua difunden rápidamente a través de la bicapa lipídica, a favor de su gradiente de concentración.

Difusión Facilitada.

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