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Membrana: Composición y Estructura
Las membranas biológicas son bicapas lipídicas. En una
célula real los fosfolípidos de membrana se disponen una bicapa
lipídica y conforman espacialmente una estructura tridimensional
esférica, que la rodea. Se representa, comúnmente en dos
dimensiones como: Cada La bicapa lipídica es semipermeable, es decir que algunas moléculas pasan libremente (difunden) a través de ella. Es virtualmente impermeable a las grandes moléculas, relativamente impermeable a moléculas pequeñas como los iones cargados y muy permeable a las moléculas pequeñas liposolubles. Las moléculas que pueden difundir a través de la membrana lo hacen a diferentes velocidades dependiendo de su capacidad para solubilizarse en la porción hidrófobica de la bicapa.
El modelo del Mosaico FluidoLas bicapas lipídicas son fluidas, los fosfolípidos individuales difunden rápidamente por la superficie bidimensional de la membrana. Esta estructura, que se propone para las membrana biológicas, se conoce como el modelo de mosaico fluido, donde mosaico se refiere al hecho que también la integran proteínas, colesterol, ergoesterol, y otros tipos de moléculas insertadas entre los fofolípidos. Los fosfolípidos pueden moverse (por ej. en una membrana de bacteria) a la parte opuesta de la membrana en la cual se encuentra en unos pocos minutos, a temperatura ambiente. Esto es una distancia cientos de veces superior al tamaño del fosfolípido. Las proteínas de la membrana difunden por ella en la misma forma que los fosfolípidos, por supuesto a menor velocidad, dado su tamaño. Un fosfolípido tiene unos 650 d ( daltons o Peso Molecular) y el peso promedio de una proteína puede llegar a 100.000 d. De tanto en tanto un fosfolípido puede "darse vuelta" en la membrana y mirar a la cara opuesta, pero esto es poco común. Para que esto acontezca se requiere que la "cabeza" hidrofílica del fosfolípido atraviese al interior de la membrana que es altamente hidrofóbico, y que las "colas" hidrofóbicas se expongan al medio acuoso. Hay un buenos diagramas del modelo de mosaico fluido de membrana en nuestro servidor o en The WWW Cell Biology Course. http://lenti.med.umn.edu/~mwd/cell_www/chapter2/membrane.html Hay que tener en cuenta que existen moléculas de colesterol "embebidas" en la membrana, el colesterol es un componente necesario de las membranas biológicas. El colesterol rompe las interacciones tipo Van der Waals entre las "colas" de los fosfolípidos. Esto hace que la membrana sea mas fluida. Por lo tanto una manera de controlar la fluidez de la membrana es regulando el nivel de colesterol en la misma. Otra manera en la cual la célula controla la fluidez de su membrana es regulando la proporción de la saturación (cantidad de dobles enlaces en las mismas) de las cadenas hidrocarbonadas de los ácidos grasos ( "colas") de los fosfolípidos. Un grupo de fosfolipidos cuyos ácidos grasos son saturados pueden agruparse muy cerca unos de otro y formar numerosas uniones tipo Van der Walls que mantienen unidos a los fosfolípidos. Aquellos que tiene cadenas insaturadas rompen las uniones Van der Walls y los grupos al impedir que los fosfolípidos se acerquen.
Traducción a cargo de : Dr. Jorge S. Raisman, lito@unne.edu.ar |
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representa un fosfolípido.
El circulo, o cabeza, es un grupo fosfato cargado
negativamente (y por ende polar e hidrofílico) y las dos colas
corresponden a las cadenas hidrocarbonadas (apolares,
hidrofóbicas) de los ácidos grasos que esterifican al
glicerol. Las colas hidrofóbicas se orientan una hacia la otra
creando un área hidrófobica dentro de la membrana. Esto deja
los grupos fosfatos mirando hacia el exterior, que es
hidrofílico. El espesor de esta membrana es de aproximadamente 5
nm.
