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II. ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE MEMBRANAS
1. Componentes de las membranas biológicas2. Modelo del Mosaico fluido y propiedades de las membranas3. Termodinámica del transporte4. Mecanismos de transporte5. Tipos de transporte6. Comunicación celular
¿POR QUÉ SON IMPORTANTES LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS?
DEFINEN LOS LÍMITES EXTERNOS DE LAS CÉLULAS
REGULAN EL TRÁFICO MOLECULAR
RELEVANTES PARA LA COMUNICACIÓN INTER E INTRACELULAR
PERMITEN LA COMPARTAMENTALIZACIÓN
FUNCIONES DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS
PERMITEN LA COMPARTAMENTALIZACIÓN
ORGANIZAN SECUENCIAS COMPLEJAS DE REACCIONES
SON DE IMPORTANCIA PARA LA CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA
LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS ESTAN COMPUESTAS POR PROTEÍNAS, LÍPIDOS Y CARBOHIDRATOS
CARBOHIDRATOS
LÍPIDOS
PROTEÍNAS
CADA TIPO DE MEMBRANAS TIENE UNA COMPOSICIÓN DE LÍPIDOS Y PROTEÍNAS PARTICULAR
ESFINGOLÍPIDOS
LOS TRES PRINCIPALES LÍPIDOS DE MEMBRANA
GLICEROLÍPIDOSGLICEROLÍPIDOS
ESTEROLES
LAS CADENAS DE ÁCIDOS GRASOS PRESENTES TANTOEN LOS GLICEROLÍPIDOS COMO EN LOS ESFINGOLÍPIDOSSON:
DE DIFERENTE LONGITUD
Y PUEDEN PRESENTAR INSATURACIONES
ÁCIDOS GRASOS .-Son ácidos carboxílicos con cadenashidrocarbonadas de 4 a 36 carbonos (C4 a C36)
O
OH
4-36
OH
DIFERENCIAS ENTRE LOS ÁCIDOS GRASOS:DIFERENCIAS ENTRE LOS ÁCIDOS GRASOS:La longitudEl tipo y número de sustituyentesGrado de insaturación
H2C OH
HC OH
GLICEROLÍPIDOS.- Lípidos en los que dos ácidos grasos están unidos por enlace éster al primer y al segundo carbonos del glicerol y un grupo cabeza polar unido por enlace fosfodiéster al tercercarbono
H2C OH
GLUCOLÍPIDOS
ESFINGOLÍPIDOS.- Lípidos en los que un ácido graso esta unido por unenlace amida a una base de cadena larga (base esfingoidea)y un grupo cabeza polar esta unido al primer carbono de
la BCL
BCL
GRUPO CABEZA
ÁCIDO GRASOÁCIDO GRASO
O
OH1-11
16-26
ESTRUCTURA DE GRUPOS CABEZA DE LOS ESFINGOLÍPIDOS COMPLEJOS:
BCL
GRUPO CABEZA
Ceramida(H- )
Esfingomielina: Glucosilceramida (GluCer)
Lactosilceramida (LacCer)
GalactosaCerebrósidos
Globósidos
ÁCIDO GRASO
ESQUELETO DE CERAMIDA
Glucosa
Ácido N-acetil-neuramínico
Gangliósido G M3
Modificado de Merrill et al. (2001)
COLESTEROL.- Esta formado por el ciclopentanoperhidrofenantreno, una cadena lateral y un grupo polar (hidroxilo en la posición 3)
DIFERENTESTIPOS DEESTEROLES
Diferentes esteroles
colesterol
Gavilanes, 2008
ESFINGOLÍPIDOS
LOS TRES PRINCIPALES LÍPIDOS DE MEMBRANA
GLICEROLÍPIDOSGLICEROLÍPIDOS
ESTEROLES
PORCIÓN
LOS LÍPIDOS MEMBRANALES SON ANFIPÁTICOS
CABEZAPOLAR
PORCIÓNHIDROFÓBICA
LOS LÍPIDOS ANFIPÁTICOS FORMAN UNA BICAPA LIPÍDICA
LOS LÍPIDOS MEMBRANALES VAN A FORMAR ESTRUCTURASLAMELARES O LAMINARES, CONTINUAS, CERRADAS
LAS MEMBRANAS CELULARES SE FORMAN POR DOS MONOCAPAS CONTRAPUESTAS ENTRE SÍ
MONOCAPA
30 Ao
LAS DOS MONOCAPAS NO SON IDÉNTICAS ENTRE SÍ EN COMPOSICIÓN DE LÍPIDOS, SON ASIMÉTRICAS
MONOCAPA
Gavilanes, 2008
30 A(5-8 nm)
DIFUSIÓNLATERAL
TIPO DE MOVIMIENTOS DE LOS LÍPIDOS EN LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS
LA MOVILIDAD LATERAL LAS HACE FLUÍDAS
Gavilanes, 2008
TIPO DE MOVIMIENTOS DE LOS LÍPIDOS EN LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS
LOS LÍPIDOS PUEDEN “AJUSTAR “ SU TAMAÑO A LOS REQUERIMIENTOSESTRUCTURALES Y DIMENSIONALES DE LAS PROTEÍNAS MEMBRANALES
SCHEMATIC ILLUSTRATION OF TRIGGERING THE FUNCTION OF AN INTEGRALMEMBRANE PROTEIN BY CHANGING THE HYDROPHOBIC MISMATCH.
Gavilanes, 2008
PROTEÍNAS ASOCIADAS A LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS
TRANSMEMBRANALES
PERIFÉRICAS
LAS UNIDAS A PROTEÍNASFÁCILMENTE SE SOLUBILIZAN
(Están unidas a través de interacciones electrostáticas y
enlaces de hidrógeno)
DÍFICILES DE SOLUBILIZAR(Se asocian a la membrana através de interacciones
hidrofóbicas con los lípidos)
PROTEÍNAS ASOCIADAS A LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS
PROTEÍNAS ASOCIADAS A LAS MEMBRANAS BIOLÓGICASA TRAVÉS DE LÍPIDOS
LAS PROTEÍNAS MEMBRANALES GLICOSILADAS SE LOCALIZAN EN EL EXTERIOR CELULAR
LAS GRÁFICAS HIDROPÁTICAS COMO HERRAMIENTA PARA PREDECIRLA TOPOLOGÍA DE UNA PROTEÍNA TRANSMEMBRANAL
MODELO DEL MOSAICO FLUIDO propuesto por Jonathan Singer y Garth Nicolson en 1972
Grupos polaresde lípidos
Interaccioneshidrofóbicas
Proteínasglobulares
LAS MEMBRANAS SON DISOLUCIONES BIDIMENSIONALES DE PROTEÍNAS GLOBULARES Y LÍPIDOS ORIENTADOS.
LA BICAPA ES DISOLVENTE Y BARRERA DE PERMEABILIDAD
LAS PROTEÍNAS DE MEMBRANA DIFUNDEN LIBREMENTE