TEMA 13: MEMBRANAS BIOLÓGICAS FUNCIONES Separan un medio del exterior Regulan el tráfico molecular...
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TEMA 13: MEMBRANAS BIOLÓGICAS
FUNCIONES
• Separan un medio del exterior• Regulan el tráfico molecular (transporte selectivo)• Dividen el espacio interno en compartimentos• Organizan secuencias de reacciones• Participan en la conservación de la energía biológica• Importantes en la comunicación intercelular• Sensor que permite responder a cambios en el entorno
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS
• Son flexibles• Autosellantes• Selectivamente permeables a los solutos
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Componentes mayoritarios de las membranas plasmáticas Membrana % en peso: Proteínas Lípidos H de carbono
-----------------------------------------------------------------------------Mielina 18 79 3Eritrocito humano (M.P.) 49 43 8Mitocondrias (M.E.) 52 48 0Ameba (M.P.) 54 42 4Retículo sarcoplasmico 67 33 0
(células musculares)Mitocondrias (M.I.) 76 24 0
Constituyentes de las membranas biológicas
1. Lípidos
Fosfolípidos Periféricas
Esteroles Integrales
2. Proteínas 3. Hidratos de carbono
Glicolípidos
Glicoproteínas
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1. Lípidos1. Lípidos
Lehninger. Principios de Bioquímica.© 2006 Ed. Omega. 4/e
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DISTRIBUCIÓN ASIMÉTRICA DE FOSFOLÍPIDOS
Lehninger. Principios de Bioquímica.© 2006 Ed. Omega. 4/e
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MOVIMIENTO DE LÍPIDOS EN LA MEMBRANA
Por encima Tª transición
Por debajo Tª transición
(Voet)Lehninger. Principios de Bioquímica.© 2006 Ed. Omega. 4/e
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COMPOSICIÓN DE ÁCIDOS GRASOSCélulas de E. Coli cultivadas a distintas temperaturas
% sobre ác. grasos totalesÁcido graso 10ºC 20ºC 30ºC 40ºC
Mirístico (14:0) 4 4 4 8
Palmítico (16:0) 18 25 29 48
Palimitoleico (16:1) 26 24 23 9
Oleico (18:1) 38 34 30 12
Hidroximirístico 13 10 10 8
Insaturados/saturados 2,9 2 1,6 0,38
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Asociaciones entre esfingolípidos y colesterol:
caveolas
Caveolas
Contienen caveolina, proteína que interacciona con colesterol
Microdominios ricos en colesterol y esfingolípidos
Muy empaquetados, contienen esfingolípidos, ác. grasos saturados de cadena larga
Dominios de rafts lipídicos invaginados
Contienen proteínas ancladas por GPI (glucosil fosfatidilinositol)
Balsas lipídicas
www.innovations-report.com/.../report-22704.html
www.steve.gb.com/.../lipids_and_membranes.html
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2. Proteínas2. Proteínas
Periféricas (extrínsecas)
Localizadas en la superficie
Fácilmente extraíbles
Normalmente solubles en H2O
Integrales (intrínsecas)
Embebidas en la membrana
Difícil purificación
Figura 9-26. Fundamentals of Biochemistry.2/e (Voet)© 2006 John Wiley & Sons
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Unión a una proteína integral (c)
Unión electrostática a la bicapa lipídica (d)
Anclaje de lípidos unidos covalentemente (f)
Unión por secuencia hidrofóbica corta (e)
PROTEÍNAS DE MEMBRANA
Integrales Periféricas
Devlin. Bioquímica. Libro de texto con aplicaciones químicas2004 Ed. Reverté. 4/eTipo I
Tipo II
Tipo III
Tipo IV
Tipo V
Tipo VI
Interior
Lehninger. Principios de Bioquímica.© 2006 Ed. Omega. 4/e
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PROTEÍNAS INTEGRALES DE MEMBRANA
BACTERIODORROPSINA
GLICOFORINA(ERITROCITO)
Lehninger. Principios de Bioquímica.© 2006 Ed. Omega. 4/e
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3. Hidratos de carbono3. Hidratos de carbono
Glicoproteínas
Glicolípidos
Lehninger. Principios de Bioquímica.© 2006 Ed. Omega. 4/e
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MODELO DE MOSAICO FLUIDO
Mathews. Bioquímica. 3/e © 2002 Adison Wesley. Pearson Education
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DEMOSTRACIÓN DE LA DIFUSIÓN LATERAL DE PROTEÍNAS
Lehninger. Principios de Bioquímica.© 2006 Ed. Omega. 4/e
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Liberación de proteínas de membrana
Lehninger. Principios de Bioquímica.© 2006 Ed. Omega. 4/e
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FUSIÓN DE MEMBRANAS
Lehninger. Principios de Bioquímica.© 2006 Ed. Omega. 4/e
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TRANSPORTE DE SOLUTOS A TRAVÉS DE MEMBRANA
1. Difusión simple (sin intervención de proteínas)
2. Transporte pasivo (difusión facilitada)
• Poros
• Transportadores
3. Transporte activo (necesita energía)
• Primario
• Secundario
4. Canales iónicos
5. Ionóforoshttp://www.cemev.gob.mx/citver/TOXICOLOGIA%20GENERAL.PPT
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1. Difusión simple
2. Difusión facilitada (transportador)
Gradiente de concentración
Lehninger. Principios de Bioquímica.© 2006 Ed. Omega. 4/e
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2
2. Transporte pasivo
Lehninger. Principios de Bioquímica.© 2006 Ed. Omega. 4/e
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Lehninger. Principios de Bioquímica.© 2006 Ed. Omega. 4/e
Tipos de transportadores
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MODELO DE TRANSPORTEDE GLUCOSA A LOS
ERITROCITOS POR GluT1
Transporte simple
Lehninger. Principios de Bioquímica.© 2006 Ed. Omega. 4/e
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Cotransporte paralelo
CapilaresLumen intestinal
Glucosa
)-ATPasa
Monotransporte de GlucosaNa+-glucosa cotransporte unidireccional
Glucosa
Célula de borde en cepilloFigura 10-24. Fundamentals of Biochemistry.2/e (Voet)© 2006 John Wiley & Sons
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Cotransporte antiparalelo
Transportador de bicarbonato-cloruro
Lehninger. Principios de Bioquímica.© 2006 Ed. Omega. 4/e
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PRIMARIO
3. Transporte activo
Primario Secundario
En contra de gradienteNo favorecido energéticamente
Lehninger. Principios de Bioquímica.© 2006 Ed. Omega. 4/e
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Na+K+ ATPasa
Transporte activo primario
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Transporte activo secundario: Galactósido permeasa
Lehninger. Principios de Bioquímica.© 2006 Ed. Omega. 4/e
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4. CANALES IÓNICOS
Transportan iones inorgánicos
Difieren de transportadores en:
- Mayor velocidad de flujo
- No se saturan
- Responden a una señal celular
Dos tipos:
a) Dependientes de voltaje
b) Dependientes de ligando
Na+
K+
Ca2+
Receptor nicotínico de acetilcolina
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a) Canales iónicos dependientes de voltaje
Canal de K+
Canal de Na+
www.steve.gb.com/.../lipids_and_membranes.html
Stryer. Bioquímica. © 2007 Ed. Reverté. 6/e
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Receptor de acetil colina
b) Canales iónicos dependientes de ligando
Lehninger. Principios de Bioquímica.© 2006 Ed. Omega. 4/e
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5. Ionóforos
Antibióticos bacterianos que facilitan el transporte de iones inorgánicos
Transportador móvil Formador de canales
Valinomicina
K+
Gramicidina A
Devlin. Bioquímica. Libro de texto con aplicaciones químicas2004 Ed. Reverté. 4/e
Stryer. Bioquímica. © 2007 Ed. Reverté. 6/e
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RESUMEN DE LOS TIPOS DE TRANSPORTE
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Lehninger. Principios de Bioquímica.© 2006 Ed. Omega. 4/e