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La Membrana Plasmática: Función de las proteínas

• Capa Bimolecular de lípidos y proteínas en un mosaico fluido constantemente cambiante

• Juega un rol dinámico en la actividad celular

• Separa el fluido intracelular (FIC) del fluido extracelular (FEC)

• Fluido intersticial (FI) = FEC que rodea a las células

Depto de Ciencias, © 2013 GAToledo, . Figura 3.3

proteínaintegral

Fluido Extracelular(ambiente acuoso)

Citoplasma(ambiente acuoso)

Cabeza Polar de moléculaFosfolipídica

Glicolípido

Colesterol

Proteínas periféricas

Capa bimolecularde lípidos queContiene proteínas

Capa de fosfo-lípidos orientada hacia el interior

Capa de fosfolípidoorientada haciael exterior

Glicocalix decarbohidratos

Glicoproteína

Filamento of citoesqueleto

Cola no polarDe moléculaFosfolipídica

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Lípidos de la membrana

• 75% fosfolípidos (bicapa lipídica)

• La cabeza es un grupo fosfato: polar e hidrofílica

• La cola es de ácidos grasos: no polar e hidrofóbica

• 5% glicolípidos

• Lípidos con grupos de azúcar polar sobre la superficie externa de la membrana

• 20% colesterol

• Aumenta la estabilidad y la fluidez de la membrana

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Balsas lipídicas• ~ 20% de la superficie externa de la

membrana

• Contiene fosfolípidos, esfingolípidos y colesterol

• Puede funcionar cono plataformas estables para moléculas de señales celulares.

Regiones rígidas en membrana: LIPIDS RAFTS (balsas lipídicas)

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Proteínas de Membrana

• Proteínas integrales

• Insertadas firmemente en la membrana (la mayoría son transmembrana)

• Funciones:

• Proteínas de Transporte (canales y transportadoras), enzimas, o receptoras

Animación: proteínas de transporte PLAYPLAY

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Proteínas de membrana

• Proteínas periféricas

• Flojamente unidas a proteínas integrales

• Incluye a filamentos en la superficie intracelular y glicoproteínas en la superficie extracelular

• Funciones:

• Enzimática, proteínas motoras, unión célula a célula, proveer soporte en la superficie intracelular y forman parte del glicocalix

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Funciones de las proteínas de membrana

1. Transporte

2. Receptores para transducción de señales

3. Fijación a la matriz extracelular y al citoesqueleto

Depto de Ciencias, © 2013 GAToledo, . Figura 3.4a

Una proteína (a la izquierda) que atraviesa la membrana puede proporcionar un canal hidrofílico a través de la membrana que es selectivo para un soluto particular. Algunas proteínas de transporte (a la derecha) hidrolizan ATP como fuente de energíapara bombear activamente sustancias a través de la membrana.

(a) Transporte

Depto de Ciencias, © 2013 GAToledo, . Figura 3.4b

Una proteína de membrana, expuesta alexterior de la célula, puede tener un sitio de enlace con una forma específica (V) que se adapte a la forma de un mensajero químico, tal como una hormona (señal). La señal externa puede causar un cambio en la forma en la proteína, lo que permite iniciar una cadena de reacciones químicas en la célula.

(b) Receptores para transducción de señalesSeñal

Receptor

Depto de Ciencias, © 2013 GAToledo, . Figura 3.4c

Los elementos del citoesqueleto (soportes internos de la célula) y de la matriz extracelular (fibras y otras sustancias fuera de la célula) puede anclarse a proteínas de membrana, que ayudan a mantener la forma de las células y fijar la posición de ciertasproteínas de la membrana. Otras juegan un papel en la movimiento de la célula o para mantener juntas a células adyacentes .

(c) Fijación al citoesqueleto y a la matriz extracelular (MEC)

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Funciones de las proteínas de membrana

4. Actividad Enzimática

5. Unión intercelular

6. Reconocimiento célula-célula

Depto de Ciencias, © 2013 GAToledo, . Figura 3.4d

Una proteína integrada en la membrana puede ser una enzima, con su sitio activoexpuesto a sustancias en la solución adyacente.En algunos casos, varias enzimas en una membrana actúan como un equipoque cataliza etapas secuenciales de unavía metabólica, como se indica aquí (de izquierda a derecha).

(d) Actividad enzimática

Enzimas

Depto de Ciencias, © 2013 GAToledo, . Figura 3.4e

Las proteínas de membrana de células adyacentes pueden estar enganchadas en varias clases de uniones intercelulares. Algunas proteínas de membrana (MACs=Moléculas de Adhesión Celular) de este grupo provee sitios de unión temporal que guían la migración celular y otras interacciones célula a célula.

MACs

(e) Unión intercelular

Depto de Ciencias, © 2013 GAToledo, . Figura 3.4f

Algunos glicoproteínas (proteínas unidasa cadenas cortas de azúcares) sirven como etiquetas de identificación que son específicamente reconocidas por otras células.

(f) Reconocimiento célula-célula

Glicoproteína