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PREGUNTAS: A.

F. CADA MOLÉCULA DE LÍPIDO SE UNE COVALENTEMENTE HASTA EL ÁTOMO DE CARBONO FINAL DE UNA DE SUS CADENAS HIDROCARBONADAS A UNA MÓLECULA LIPÍDICA EN LA MONOCAPA OPUESTA. La disposición de la bicapa se produce porque los lípidos son moléculas anfipáticas, lo cual significa que tienen enlaces covalentes polares y apolares. Por ejemplo, el tercer carbono de glicerol está unido por intermedio de un grupo fosfato a una molécula orgánica hidrofílica, que generalmente contiene un átomo de nitrógeno o un hidrato de carbono. Las moléculas de este tipo, con una región hidrofobica y otra hidrofílica, se denominan moléculas anfipáticas.

REFERENCIAS Gerald Karp, Biología Celular y Molecular “Conceptos y Experimentos”, 4a edición, Mc Graw Hill, 2005. 

Jan Koolman and Klaus-Heinrich Roehm, Color Atlas of Biochemistry, 2nd edition © 2005 Thieme. 

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Bicapa lipídica Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=33543642 Contribuyentes: Amadís, Angel GN, CaStarCo, Cookie, Danielba894, Fassbinder69, Jarlaxle, Matdrodes, MayMadden, Mr. Benq, Pabloes, Rosarinagazo, Sueños de Diderot, Tirithel, 24 ediciones anónimas.  Andersen, Olaf S.; Koeppe, II, Roger E. (June 2007). «Bilayer Thickness and Membrane Protein Function: An Energetic Perspective». Annual Review of Biophysics and Biomolecular Structure 36 (1): 107-130. doi:10.1146/annurev.biophys.36.040306.132643

Conclusión: Conocer los principios de la composición y organización de la membrana celular de manera que esta funcione adecuadamente se encuentre en un estado de fluidez óptima.

2.- ¿Debido a qué características una porina (una proteína presente en bacterias y en la membrana externa mitocondrial) puede atravesar la membrana celular? Señale además la diferencia con una proteína que atraviesa la membrana con una hélice alfa.

Debido a que, al igual que los lípidos vecinos de la membrana celular, estas proteínas tienen regiones hidrófobas e hidrofílicas. Las regiones hidrófobas se localizan en el interior de la bicapa, en contacto con las colas hidrófobas de las moléculas lipídicas. Las regiones hidrófilas están expuestas al medio acuoso de ambos lados de la membrana. Además, a diferencia de otras proteínas de transporte de membranas, las porinas son lo suficientemente grandes para permitir procesos de difusión pasiva, por tanto actúan como canales que son específicos para diferentes tipos de moléculas. Están presentes en la membrana exterior de las bacterias gramnegativas y algunas bacterias gram-positivas del grupo Mycolata, las mitocondrias y cloroplastos. Las porinas típicamente controlan la difusión de pequeños metabolitos como azúcares, iones, y aminoácidos. La diferencia principal con respecto a las proteínas con una hélice alfa es que las porinas son proteínas con estructura barril β, formadas por láminas β que pertenecen a las proteínas integrales de membrana, que son las que se ubican a través de una membrana celular y funcionan como poros a través de los cuales las moléculas se pueden difundir. PREGUNTA 3 El transporte a través de la membrana celular, ya sea directamente a través de la bicapa lipídica o a través de las proteínas, se produce mediante uno de dos procesos básicos: difusión o transporte activo. Uno de los factores más importantes que determina la rapidez con la que una sustancia difunde a través de la bicapa lipídica es la liposolubilidad de la sustancia. Por ejemplo, la liposolubilidad del oxígeno, del nitrógeno, del anhídrido carbónico y de los alcoholes es elevada, de modo que todas estas sustancias pueden disolverse directamente en la bicapa lipídica y pueden difundir a través de la membrana celular de la misma manera que se produce difusión de solutos en agua en una solución acuosa. Aunque el agua es muy insoluble en los lípidos de la membrana, pasa rápidamente a través de los canales de las moléculas proteicas que penetran en todo el espesor de la membrana. La rapidez con la que las moléculas de agua se pueden mover a través de la mayor parte de las membranas celulares es sorprendente. A modo de ejemplo, la cantidad total de agua que difunde en las dos direcciones de la membrana del eritrocito durante cada segundo es l00 veces mayor que el volumen del propio eritrocito Muchos de los canales proteicos son muy selectivos para el -z transporte de uno o más iones o moléculas específicos. Esto | se debe a las características del propio canal, como su diáme| tro, su forma y la naturaleza de las cargas eléctricas y enla| ces químicos que están situados a lo largo de sus superficies externas o internas. Se cree que existen diferentes filtros de selectividad que determinan, en gran medida, la especificidad del canal para cationes o aniones o para iones determinados, como Na+, K+ y Ca++, que consiguen acceder al canal. La difusión facilitada tam bién se denomina difusión mediada por un transportador porque una sustancia que se transporta de esta manera difunde a través de la membrana utilizando una proteína transportadora específica para contribuir al transporte. Es decir, el transportador facilita la difusión de la sustancia hasta el otro lado. Entre las sustancias más

importantes que atraviesan las membranas celulares mediante difusión facilitada están la glucosa y la mayor parte de los aminoácidos. En el caso de la glucosa se han descubierto en varios tejidos al menos cinco moléculas transportadoras de glucosa. Algunas de ellas tam bién pueden transportar otros monosacáridos que tienen estructuras similares a la glucosa, entre ellos la galactosa y la fructosa. Una de ellas, el transportador de glucosa 4 (GLUT4), es activada por insulina, lo que puede aum entar la velocidad de la difusión facilitada de la glucosa hasta 10 a 20 veces en tejidos sensibles a la insulina

4. Describa las propiedades de las tres clases de proteínas de membrana (integral, periférica y lípidos anclado), cómo se diferencian unos de otros, y la forma en que varían entre sí. -

Proteínas integrales o intrínsecas :  Atraviesan completamente la membrana.  Su separación de la bicapa lipídica destruiría la estructura de la esta.  No son solubles en medio acuoso.  Se unen a la bicapa lipídica por interacciones hidrofóbicas.

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Proteínas periféricas o extrínsecas :  Se pueden separar con facilidad sin alterar la estructura de la membrana.  Se asocian con la membrana por enlaces iónicos.  Son solubles en medio acuoso.  No presentan regiones hidrófobas

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Proteínas anclada a lípidos:  Se unen a la membrana por enlaces no covalentes, o por la unión covalente a un lípido de membrana.  En general son solubles en medio acuoso.