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Membrana Plasmática: Generalidades

• La membrana plasmática actúa como un aislamiento selectivo entre el medio interno y externo de la célula.
• Permite funciones sensoriales y de señalización.
• Facilita la comunicación intercelular y el intercambio de sustancias
• Permite la catálisis enzimática y la motilidad celular.
• Posee una estructura dinámica.

Membrana Plasmática: Composición

• Lípidos (aproximadamente el 50%):
  • Determinan la estructura básica de la membrana.
  • Presentan una naturaleza anfipática.
  • Influyen en la fluidez de la membrana.
  • Exhiben asimetría.
• Proteínas (aproximadamente el 50%):
  • Desempeñan funciones específicas.
  • Su cantidad y composición varían.
• Azúcares:
  • Forman asociaciones con lípidos y proteínas, formando glucoconjugados.
  • Contribuyen a funciones específicas de la membrana.
  • Presentan asimetría.

Fosfolípidos: Estructura

• Los fosfolípidos son los lípidos más abundantes en las membranas celulares animales.
• Poseen una cabeza polar (hidrófila).
• Presentan dos colas hidrocarbonadas (hidrofóbicas), generalmente ácidos grasos.
• Contienen un grupo fosfato en la cabeza polar.

Fosfolípidos: Tipos

• Fosfoglicéridos:
  • Son los fosfolípidos principales de la membrana.
  • El glicerol actúa como esqueleto central.
  • Incluyen fosfatidilcolina, fosfatidilserina y fosfatidiletanolamina.
  • Estos son importantes en las células animales.
• Esfingomielina:
  • Es un fosfolípido esencial en las células nerviosas.
  • La esfingosina es el esqueleto central.

Fosfolípidos: Colas Hidrofóbicas

• Longitud (14-24 C):
  • Colas cortas presentan interacciones más débiles.
  • Colas largas presentan interacciones más fuertes.
• Grado de Saturación:
  • Las colas saturadas no presentan dobles enlaces.
  • Las colas insaturadas presentan dobles enlaces.
  • Los fosfolípidos de membrana usualmente tienen una cola saturada y una insaturada.

Colesterol

• Es un esterol presente en las membranas celulares.
• Disminuye la permeabilidad celular.
• Aumenta la rigidez de la membrana.
• No disminuye la fluidez de la membrana.

Proteínas

• Existen dos tipos generales de proteínas en la membrana basándose en su relación con la membrana:
• Proteínas integrales:
• Son proteínas transmembrana (anfipáticas).
• Se encuentran dentro de la bicapa lipídica.
• Proteínas periféricas:
• Se unen a las proteínas transmembrana mediante interacciones no covalentes.

Membrana Plasmática: Propiedades

• Permeabilidad: La membrana es selectiva en el paso de moléculas a través de la bicapa lipídica.
• Fluidez: La fluidez depende de la temperatura y la composición de la membrana.
• Asimetría: La membrana presenta diferencias en la composición de los fosfolípidos y glúcidos en cada monocapa.

Membrana Plasmática: Permeabilidad

• La permeabilidad selectiva se debe a su interior hidrófobo, que impide el paso de moléculas hidrófilas.
• La difusión de moléculas depende de factores como el tamaño y la hidrofobicidad.
• Canales/transportadores transportan moléculas polares e iónicas (transporte pasivo y activo).

Membrana Plasmática: Fluidez

• Los lípidos difunden libremente (fluido lipídico).
• La fluidez permite la difusión lateral, rotación y flexión de los lípidos.
• La difusión flip-flop es menos frecuente y requiere de enzimas para el cambio de capa.
• La fluidez depende de la temperatura y composición de los lípidos, especialmente la longitud y saturación de las colas hidrófobas.

Membrana Plasmática: Asimetría

• Las dos monocapas de la membrana tienen diferente composición de lípidos y azúcares.
• La monocapa extracelular contiene fosfatidilcolina, esfingomielina y glúcidos.
• La monocapa citosólica contiene fosfatidilserina, fosfatidiletanolamina y fosfatidilinositol.
• Esta asimetría es funcionalmente importante para el potencial de membrana, transducción de señales, reconocimiento celular y apoptosis.

Uniones Celulares

• Uniones estrechas: Sellan los espacios intercelulares, impiden la difusión de moléculas entre células epiteliales adyacentes. Las proteínas transmembrana claudinas y ocludinas desempeñan un papel importante en este tipo de unión.
• Uniones adherentes: Proporcionan adhesión mecánica entre células adyacentes mediante la unión a filamentos de actina, permitiendo la polarización. Las cadherinas y proteínas como la p120-catenina, actinan y vinculina participan en esta función.
• Desmosomas: Proporcionan fuerza mecánica y unen filamentos intermedios, como queratina o vimentina.
• Hemidesmosomas: Unen las células al componente extracelular de la matriz, como la lámina basal, mediante integrinas y filamentos intermedios (queratina).
• Uniones comunicantes (nexos): Permiten el pasaje de pequeñas moléculas e iones a través de canales proteicos que forman canales de comunicación entre los citoplasmas de células adyacentes.