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5. Las membranas biológicas se fusionan y forman vesículascerradas

Las bicapas de lípidos, especialmente aquellas en estado líquido-cristalino, presentan otras propiedades físicas importantes. Estas

bicapas tienden a resistir la formación de extremos libres, comoresultado se auto sellan y en la mayoría de las condiciones, en formaespontánea se redondean para formar vesículas cerradas. Las bicapasde lípidos también son exibles, permitiendo a las membranas celularescambiar de forma sin romperse. a!o condiciones apropiadas las bicapasde lípidos se fusionan con otras bicapas.

La fusión de membranas es un importante proceso celular. "uandouna vesícula se fusiona con otra membrana, ambas bicapas demembrana y sus compartimentos se #acen continuos. $arias vesículasde transporte se forman a partir de, y también se fusionan con, lasmembranas del %E y el comple!o de &ol'i, facilitando la transferencia de

materiales de un compartimento a otro. (na vesícula se fusiona con lamembrana plasmática cuando la célula secreta un producto.

6. Las proteínas de membrana incluyen proteínas integrales yperiféricas

Las dos clases principales de proteínas de membrana, lasproteínas inte'rales y las proteínas periféricas, se de)nen por la fuer*acon que se asocian con la bicapa de lípidos. Las proteínas integrales

de la membrana están unidas con )rme*a a la membrana. Los biólo'oscelulares normalmente solo pueden liberarlas rompiendo la bicapa condeter'entes. Estas proteínas son antipáticas. +us re'iones #idro)lias seextienden fuera de la célula o en el citoplasma, mientras que susre'iones #idrófobas interactan con las colas de ácido 'raso de losfosfolípidos de membrana.

l'unas proteínas inte'rales no atraviesan toda la membrana.uc#as otras, llamadas proteínas transmembrana, atraviesan

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totalmente la membrana. l'unas atraviesan la membrana una sola ve*,mientras que otras la atraviesan de ida y vuelta #asta /0 veces. El tipomás comn de proteína transmembrana es un #élice a con cadenaslaterales de aminoácidos #idrófobos proyectándose #acia fuera de la#élice dentro de la re'ión #idrófoba de la bicapa de lípidos. l'unas

proteínas atraviesan la membrana en forma de láminas ple'adas 1enrolladas #acia arriba. Estas formaciones de proteínas tienenapariencia de barril y forman poros a través de los cuales pueden pasarel a'ua y otras sustancias. Las proteínas periféricas de lamembrana no se incrustan en la bicapa de lípidos. +e encuentran en lasuper)cie interior o exterior de la membrana plasmática, normalmenteunidas a re'iones expuestas de proteínas inte'rales medianteinteracciones no covalentes. Las proteínas periféricas se pueden quitarfácilmente de la membrana sin alterar la estructura de la bicapa.

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7. Las proteínas están orientadas asimétricamente a través dela bicapa

(na de las manifestaciones más notables de que las proteínas seencuentran incrustadas en la bicapa del lípido proviene de lamicroscopia electrónica de criofactura, una técnica que divide a la

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membrana en dos mitades. El investi'ador puede, literalmente, ver lasdos mitades de la membrana de 2adentro #acia afuera3. "uando losbiólo'os celulares examinan las membranas de esta manera, observannumerosas partículas en las caras de la fractura. Las partículas sonclaramente las proteínas inte'rales de membrana, ya que los

investi'adores nunca las #an visto en las bicapas de lípidos arti)cialescon el método de criofactura. Estos descubrimientos inuyeronprofundamente en +in'er y 4icolson cuando desarrollaron el modelo demosaico uido. Las moléculas de las proteínas de membrana estánorientadas asimétricamente. La asimetría es producida por la forma muyespecí)ca en que se inserta cada proteína en la bicapa. Las proteínas demembrana que serán parte de la super)cie interna de la membranaplasmática son fabricados por ribosomas libres y se mueven #acia lamembrana a través del citoplasma. Las proteínas de membranaque se asociaran con la super)cie externa de la célula se fabrican comolas proteínas destinadas a ser exportadas de la célula. Las proteínas

destinadas a la super)cie externa de la célula son inicialmentefabricadas por los ribosomas en el %E ru'oso. Lue'o pasan a través de lamembrana del %E por el lumen o lu* del %E, donde se a're'an losa*ucares, #aciéndolas glicoproteínas. +in embar'o, solo una parte decada proteína pasa a través de la membrana del %E, por lo que cadaproteína completa tiene unas re'iones que están situadas en el lumendel %E y otras re'iones que permanecen en el citosol. Las en*imas queunen los a*ucares a ciertos aminoácidos de la proteína solo seencuentran en el lumen del %E. 5e este modo, los carbo#idratos solo sepueden a're'ar a las partes de las proteínas locali*adas en dic#ocompartimento.

Existen otras en*imas que modi)can an más las cadenas decarbo#idratos. 5entro del comple!o de &ol'i, la 'licoproteína es marcaday diri'ida a la membrana plasmática. La re'ión modi)cada de la proteínapermanece en el interior del compartimento membranoso de unavesícula de transporte conforme brota del comple!o de &ol'i. 6bserveque cuando la vesícula de transporte se fusiona con la membranaplasmática, la capa interna de la vesícula de transporte se convierte enla capa externa de la membrana plasmática. La cadena de carbo#idratosse extiende al exterior de la super)cie celular.En resumen, esta es la secuencia:

7. El a*car es a're'ado a la proteína en el lumen del %E

/. la 'licoproteína es transportada al comple!o de &ol'i, donde semodi)ca an más

8. la 'licoproteína es trasladada a la membrana plasmática0. la vesícula de transporte se fusiona con la membrana plasmática

9la capa interna de la vesícula de transporte se convierte en lacapa externa de la membrana plasmática:

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8. Las proteínas de membrana participan en transporte,

transferencia de información y como enimas

;<or qué la membrana plasmática requiere proteínas tan diferentes=Esta diversidad ree!a la multitud de actividades que tienen lu'ar

en o sobre la membrana. Las proteínas asociadas a la membrana sonesenciales para la mayor parte de estas actividades. En 'eneral, lasproteínas de membrana plasmática se dividen en varias cate'oríasfuncionales. l'unas proteínas de membrana )!an la célula a su sustrato.<or e!emplo, las integrinas, son proteínas unidas a los micro)lamentosdentro de la célula, que conectan a esta con la matri* extracelular. Las

inte'rinas también sirven como receptores, o sitios de acoplamiento,para las proteínas de la matri* extracelular. uc#as proteínas demembrana están implicadas en el transporte de moléculas a través de lamembrana. l'unas forman canales que permiten el paso selectivo deiones o moléculas especí)cas.

6tras proteínas forman las bombas que utili*an el >< u otrasfuentes de ener'ía, para trasladar activamente los solutos a través de lamembrana. "iertas proteínas de membrana son en*imas que catali*an

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reacciones cerca de la super)cie celular. En las membranasmitocondriales o del cloroplasto, las en*imas están or'ani*adas ensecuencias que le permiten al or'ánulo re'ular e)ca*mente la serie dereacciones que ocurren en la respiración celular o en la fotosíntesis.

l'unas proteínas de membrana son receptores que reciben

información de otras células en forma de se?ales químicas o eléctricas.La mayoría de las células de los vertebrados tienen receptores para las#ormonas liberadas por las 'lándulas endocrinas. La información puedeser transmitida desde las proteínas de la membrana plasmática alinterior de la célula mediante la transducción de señales. l'unasproteínas de membrana sirven como etiquetas de identi)cación queotras células reconocen. <or e!emplo, ciertas células #umanas reconocencomo extra?as las proteínas de la super)cie o antígenos, de las célulasbacterianas. Los antí'enos estimulan las defensas inmunitarias quedestruyen las bacterias. "uando ciertas células se reconocenmutuamente, se conectan para formar te!idos. l'unas proteínas de

membrana forman uniones entre células adyacentes. Estas proteínastambién pueden servir como puntos de ancla!e para la comple!a red deelementos del citoesqueleto.

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