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UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR FACULTAD DE MEDICINA DEPTO. DE BIOQUIMICA

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MEMBRANA PLASMATICA

Compartimiento cerrado (citoplasma)

Permeabilidad Selectiva CELULA - CELULA Barrera para mantener la diferencia entre la composicin interior y el exterior Forma compartimientosp especializados Protenas ORGANELOS Membranas Biolgicas Carbohidratos Lipidos

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QUE SON LOS LPIDOS?SON UN GRUPO QUMICAMENTE DIVERSO DE COMPUESTOS. SON BIOMOLCULAS DECOMPUESTOS BAJA POLARIDAD O APOLARES QUE TIENEN EN COMN LA PROPIEDAD DE SER: A) POCO SOLUBLES O INSOLUBLES EN AGUA B) SOLUBLES EN SOLVENTES ORGNICOS NO POLARES TALES COMO: CLOROFORMO, TER, BENCENO, TETRACLORURO DE CARBONO, ETC.

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Una caracterstica bsica de los Lipidos de la que derivan sus principales propiedades biolgicas es la HIDROFOBICIDAD. La baja solubilidad de los lpidos en agua se debe a que su estructura qumica es fundamentalmente HIDROCARBONADA (ALIFTICA, ALICCLICA O AROMTICA), con gran cantidad de enlaces C-H y C-C.

la naturaleza de estos enlaces es covalente.EL AGUA por ser unap molcula muy polar, con gran facilidad de formar puentes de hidrgeno, no es capaz de interaccionar con estas molculas.

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FUNCIONES DE LOS LPIDOS EN EL ORGANISMO1. SON COMPONENTES ESTRUCTURALES DE MEMBRANA: pfosfolpidos y esteroles 2. FUENTE DE ENERGA METABLICA 3. FUNCIN PROTECTORA: AISLAMIENTO 4. SON LAS FORMAS PRINCIPALES DE ALMACENAMIENTO ENERGTICO: grasas y aceites 5. OTRAS FUNCIONES: (an en pequeas cantidades) - cofactores enzimticos - transportadores electrnicos - pigmentos que absorben la luz - anclas hidrofbicas para protenas - chaperonas (ayudan al plegamiento proteico) - agentes emulsionantes en el tracto digestivo - hormonas (funcin reguladora) - mensajeros intracelulares

CLASIFICACIN DE LOS LPIDOS

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1.Por su estructura qumica

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2.- POR SU CAPACIDAD DE SUFRIR SAPONIFICACIN SAPONIFICABLES. Son steres que se descomponen en la sal del cido graso (jabn) y el alcohol que los forma al sufrir hidrlisis alcalina (saponificacin)1. Lpidos saponificables A. Simples Acilglicridos Cridos o ceras B. ComplejosBClj Fosfolpidos Glicolpidos

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NO SAPONIFICABLES.

No son steres, por lo tanto no sufren hidrlisis.

Lpidos insaponificablesA. Terpenos

B. Esteroides

C. Eicosanoides (Icosanoides)

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Acidos Grasos: Son cidos carboxlicos con cadenas hidrocarbonadas de 4 a 36 carbonos (C4 a C36) Los ms abundantes tienen nmeros pares de tomos de Carbono en una cadena sin ramificar de entre 12 y 24 Carbonos. Hay saturados e insaturados. Los dobles enlaces de casi todos los cidos grasos naturales estn en configuracin CIS

En los vertebrados los cidos grasos libres circulan por gla sangre unidos de forma no covalente a la protena albmina srica

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NOMENCLATURA DE CIDOS GRASOS

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EMPAQUETAMIENTO DE LOS CIDOS GRASOS EN AGREGADOS ESTABLES

ACIDO ESTERICO

ACIDO OLEICO

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PROPIEDADES FISICO QUIMICAS DE LOS ACIDOS GRASOS Y ACILGLICEROLESLos cidos grasos son cidos carboxlicos con cadenas hidrocarbonadas de 4 a 36 carbonos Algunos cidos grasos tienen cadena completamente saturada (no tienen dobles enlaces) Otros contienen uno o mas dobles enlaces (insaturados) Las posiciones de los dobles enlaces se especifican por exponentes que siguen a la letra griega delta Los acil gliceroles contienen una mezcla de cidos grasos adaptados a sus diversas funciones dd di fi Los lpidos de membrana son mas insaturados que los de almacenamiento.

PROPIEDADES QUIMICAS DE LOS ACIDOS GRASOSESTERIFICACIN. El cido graso se une a un alcohol por enlace covalente formando un ester y liberando una molcula de agua.

ACTIVACION DE LOS ACIDOS GRASOSLa beta oxidacin (-oxidacin) es el proceso en el cual los cidos grasos, en forma de acil-CoA, son oxidados en la mitocondria para generar energaacil-CoA (ATP). CoA (tioalcohol) + A.G.Acil CoA sintetasa

Acil CoA + Agua

Los equivalentes de reduccin producidos en el C.K. pasan a la C.R.

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TRIACILGLICERIDOSTAG (T ambiente): Slidos.. Grasas Lquidos Aceites TAG simples: Una sola clase de AG en las 3 posiciones del tomo de C TAG mixtos: Dos ms AG diferentes La mayor parte de las grasas naturales son mezclas muy complejas

PROPIEDADES DE LOS TRIACILGLICERIDOS -Su punto de fusin est determinado por los AG que los componen -Son relativamente insolubles en agua y no tienden a formar micelasSl titil blti dfil -Sufren hidrlisis cuando reaccionan con una base o en el organismo por accin de Lipasas

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D-GLICEROL 3-FOSFATO: ARMAZN DE LOS FOSFOLPIDOS

FOSFOGLICRIDOS O FOSFOLPIDOS

ESFINGOMIELINA

Los ms abundantes en tejido humano son:CIDO FOSFATIDICO + COLINA ACIDO FOSFATDICO+ INOSITOLACIDO FOSFATDICO+ETANOLAMINA ACIDO FOSFATDICO+SERINA

FOSFATIDILCOLINA (LECITINA) FOSFATIDILINOSITOL FOSFATIDILETANOLAMINA(CEFALINA)

FOSFATIDILSERINA DIFOSFATIDILGLICEROLACIDO FOSFATDICO+GLICEROL CARDIOLIPINA (PRINCIPAL LPIDO MEMBR. MITOCONDRIAL) ESFINGOMIELINA (en este fosfolpido el glicerolha sido sustitudo por un aminoalcohol llamado D-4esfingosina)

Contienen principalmente: CIDOS GRASOS INSATURADOS de 18 carbonos como oleico, linoleico o linolnico. CIDOS GRASOS POLIINSATURADOS de cadena larga, tales como 18:2, 20:4 y 22:6.

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Los FOSFOLPIDOS forman una bicapa lipdica debido a su carcter anfiptico, es decir por tener una cabeza hidrfila y una cola hidrofoba. La cabeza est formada por un fosfato de un compuesto nitrogenado (colina o etanolamina) y tiene afinidad por el agua.

FOSFOLPIDOSSon lpidos inicos polares compuestos de 1,2-diacilglicerol y un enlace fosfodister que une el esqueleto del glicerol a una base, generalmente nitrogenada, tal como: colina, serina o etanolaminanitrogenadacolina PROPIEDADES FISICO QUIMICAS DE LOS FOSFOLIPIDOS DE MEMBRANA

Los fosfolpidos se consideran derivados del cido fosfatdico donde el fosfato se esterifica con el OH de un alcohol. Los fosfoacilgliceroles con colina son los fosfolpidos mas abundantes en la membrana celular constituyendo una gran proporcin de la reserva corporal de colina.

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ESTEROIDESSon lpidos derivados del ncleo del CICLOPENTANOPERHIDROFENANTRENO

Son ESTEROIDES: 1. ESTEROLES: Colesterol, vitamina D, fitosterol y ergosterol 2. HORMONAS SEXUALES: Progesterona, estradiol y testosterona 3. HORMONAS CORTICOESTEROIDALES: Cortisol y aldosterona 4. CIDOS BILIARES: cido clico, cido desoxiclico, cido litoclico y cido quenodesoxiclico. De ellos se derivan las sales biliares

COLESTEROL

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COMPOSICIN Y ARQUITECTURA DE MEMBRANASLIPIDOS Los Fosfolpidos forman una bicapa en las que las regiones apolares estn hacia dentro y sus cabezas polares hacia el exterior interaccionando con la fase acuosa a cada lado. Colesterol: se intercala entre los fosfolpidos de la membrana con su grupo -OH en la interfase acuosa y el resto de la molcula dentro de la fase apolar de la bicapa.

PROTENAS Estn incrustadas en la bicapa y se mantienen mediante interacciones hidrofbicas entre los lpidos y los dominios. Algunas sobresalen a un solo lado (Perifricas) otras estn expuestas a ambos lados (Integrales) CARBOHIDRATOS : Glucoprotenas y Glucolpidos Las proporciones relativas de protenas y lpidos vara con cada tipo de membrana (la diversidad de papeles biolgicos). La composicin de los lpidos de la membrana es caracterstica de cada reino, especie, tejido y tipo celular as como de los organelos dentro de un tipo determinado de clula.

MODELO DE MOSAICO FLUIDOSinger y Nicolson- 1972

1.-Bicapa de fosfolpidos) 2.-Lado externo de la membrana 3.-Lado interno de la membrana 4.-Protena intrnseca de la membrana 5.-Protena canal inico de la membrana 6.-Glicoprotena

7.- Molculas de fosfolpidos organizadas en bicapa 8.- Molculas de colesterol 9.- Cadenas de carbohidratos 10.- Glicolpidos 11.- Regin polar (hidroflica) de la molcula de fosfolpido 12. -Regin hidrofbica de la molcula de fosfolpido

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CARACTERISTICAS DEL MODELO DE MOSAICO FLUIDO

LA BICAPA LIPIDICA ES UN LIQUIDO VISCOSO EN EL CUAL SE ENTREMEZCLAN LAS PROTEINAS PRODUCIENDO UN EFECTO DE MOSAICO FLUIDO.Las membranas son disoluciones bidimensionales de protenas globulares y lpidos orientados. - PERMEABILIDAD SELECTIVA- ASIMETRIA - DINAMISMO- AUTOREPARABLE - FLUIDEZ

Las membranas definen los lmites externos de las clulas y regulan el trfico molecular a travs de estos lmites. En clulas eucariticas dividen el espacio interno en compartimientos para segregar procesos y componentes.

Organizan secuencias complejas de reacciones y son de importancia principal tanto para la conservacin de la energa biolgica como para la comunicacin intracelular.

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PROPIEDADES FUNDAMENTALES DE LAS MEMBRANAS BIOLOGICASCONSTITUIDAS POR LPIDOS, PROTENAS (1:4 A 4:1),CARBOHIDRATOS UNIDOS A LPIDOS O A PROTENAS LIPIDOS: FOSFOLIPIDOS, GLUCOLIPIDOS, COLESTEROL PROTEINAS: MEDIADORAS DE FUNCIONES ESPECIFICAS FLEXIBLES Y FLUIDAS ASIMTRICAS AUTOSELLANTES. AUTORREPARABLES SON ESTRUCTURAS LAMINARES (60 A 100 A DE ESPESOR) PERMEABLES A LOS COMPUESTOS APOLARES (HIDROFOBICOS) SELECTIVAMENTE PERMEABLES A LOS SOLUTOS POLARES TIENEN DE 5 A 8 NM DE GROSOR. TIENEN ASPECTO TRILAMINAR CUANDO SE OBSERVAN EN SECCIN TRANSVERSAL. NO SON BARRERAS PASIVAS. INCLUYEN PROTENAS ESPECIALIZADAS EN VARIOS PROCESOS CELULARES SON ASOCIACIONES NO COVALENTES DE PROTENAS Y LPIDOS QUE SE MANTIENEN UNIDOS POR INTERACCIONES NO COVALENTES COOPERATIVAS

LOS ELEMENTOS BASICOS ESTRUCTURALES DE LAS MEMBRANAS EN UNA BICAPA LIPIDICA SON: Glicerofosfolpidos Esfingolpidos Colesterol Son prcticamente insolubles en agua

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FLUIDEZ DE LA MEMBRANA

FLUIDEZ: Es el movimiento de las cadenas hidrocarbonadas de los fosfolpidos dentro de la bicapa lipdica Permite la permeabilidad de la membrana. A MAYOR FLUIDEZ mayor permeabilidad de la membrana. Est determinada por el Colesterol y la fraccin hidrocarbonada de los A.G. de los Fosfolpidos

DINAMICA DE LA MEMBRANA MOVIMIENTO DE LOS LIPIDOS

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PROTEINAS DE MEMBRANASon las responsables de los procesos dinmicos que se efectan en las membranas Transporte Activo Recepcin de mensaje hormonal Recepcin de sustratos Transmisin de un mensaje al interior de la clula Transduccin de energa Son enzimas, protenas transportadoras, estructurales, antgenos

Determinan la ASIMETRIA de las membranas (se da por la diferente distribucin de protenas tanto dentro como fuera de la membrana)

PROTENAS DE MEMBRANALas protenas de membrana se pueden dividir en 2 grupos:1.

Protenas Integrales:P tItlEmbebidas firmemente en la membrana (incrustadas en la bicapa lipdica)

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Protenas PerifricasSe unen a la membrana por interacciones electrostticas y enlaces de hidrgeno

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FUNCIONES DE LAS MEMBRANAS BIOLOGICASMEMBRANA: Es una barrera de permeabilidad selectiva 1.REGULAN LA COMPOSICIN IOINICA Y MOLECULAR DEL MEDIO INTRACELULAR: Sistemas de transporte, bombas, compuertas Intercambian material con el ambiente extracelular 2.- CONTROLAN EL FLUJO DE LA INFORMACIN ENTRE LA CELULA Y SU MEDIO AMBIENTE: Receptores especficos, Respuesta del Sistema Inmune, Reconocimiento Celular, Inhibicin por contacto 3.- COMPARTAMENTALIZACIN INTRACELULAR: En la clula eucariota delimitan los organelos 4.- CONVERSIN O TRANSDUCCIN DE ENERGA: Sntesis de ATP (fosforilacin oxidativa) en la membrana mitoc. interna Fotosntesis

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ASIMETRIA DE LA MEMBRANASe atribuye: A la distribucin irregular de las protenas dentro de las membranas y a La ubicacin externa de los carbohidratos unidos a las protenas de la membrana (glucoprotenas)

CARACTERISTICAS DEL MODELO MOSAICO FLUIDO1.- Los fosfolipidos y glicolpidos dispuestos en forma de bicapa lipdica 2.- Las protenas integrales estn insertadas en la bicapa 3.- Las protenas transmembranales atraviesan completamente la membrana 4.- Las protenas perifricas estn unidas dbilmente a la superficie interna y externa 5.- Los oligosacridos de lpidos y protenas estn expuestos en la cara externa

LAS MEMBRANAS SON DISOLUCIONES BIDIMENSIONALES DE PROTENAS GLOBULARES Y LIPIDOS ORIENTADOSORIENTADOS

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