Tema 2. La membrana plasmática

¿Por qué es importante la membrana plasmática?

¿Por qué es importante la membrana plasmática?

Porque aisla a la célula del medio externo y le permite mantener un equilibrio respecto al exterior. Además, permite la compartimentación, necesario para realizar distintas reacciones químicas dentro de la células

Dime tres funciones de la membrana plasmática

-Asila selectivamente el contenido de la célula del ambiente externo.

-Regula el intercambio de sustancias entre el interior y el exterior

-Participa en la comunicación celular

¿De qué esta compuesta la membrana plasmática?

Esta compuesta principalmente por lípidos, glúcidos y proteínas.

¿Que tres tipos de lípidos nos podemos encontrar en la membrana?

Fosfolípidos, glucolípidos y colesterol.

¿Qué característica tienen todos los lípidos de la membrana que les permiten formar la bicapa lipídica?

Que son anfipáticos, es decir, que tienen una parte polar y otra apolar.

¿Por qué se dice que la bicapa lipídica es fluida? ¿Cómo varía la fluidez?

Es fluida porque los fosfolípidos tienen libertad de movimiento, pudiendo rotar, moverse e intercambiarse de capa.

Esta fluidez aumenta debido al aumento de la temperatura y a las insaturaciones de los fofoslípidos mientras que disminuye si aumenta la longitud de los fosfolípidos o si disminuye la concetración del colesterol

¿Cómo afecta el colesterol a la membrana?

El colesterol se encuentra en la parte hidrofóbica de la membrana y aporta estabilidad y aumenta su fluidez al evitar que las colas se empaquen.

¿Qué dos tipos de proteínas hay en la membrana plasmática? ¿Dónde se encuentran?

Hay dos tipos, integrales que atraviesan total o parcialmente la membrana y esta sujetas; o las periféricas, que se encuentran debilmente unidas a la membrana

¿Cuáles son las funciones de las proteínas en la membrana?

Sus funciones engloban transporte y comunicación. En transporte intevienen las proteínas de canal ayudando a moléculas a pasar por la membrana y en comunicación intervienen proteínas con receptores químicos.

¿Cómo se encuentran los glúcidos en la membrana? ¿Qué importante estructura constituyen y cuál es su función?

Se encuentran unidos a lípidos (glucolípidos) y proteínas (glucoproteínas).

Constituyen el glucocalix, también conocido como la huella digital de la célula. Sus funciones incluyen:

• Reconocimiento y protección celular

• Viscosidad en la cubierta que favorece el movimiento

  • Adhesión óvulo-espermatozoide

¿Por qué se dice que la bicapa lipídica es un “mosaico fluido”?

Se considera a la bicapa lipídica mosaico porque las proteínas integrales se insertan en la bicapa de lípidos, porque los lípidos y proteínas se mueven lateralmente y porque los glúcidos en la capa externa de la membrana prducen asimetría en las caras de la misma.

Cita todas las funciones de la membrana plasmática posibles (al menos 6)

• Barrera semipermeable, permitiendo el paso a pocas moléculas y manteniendo los productos de la célula dentro de ella

• Protección

• Ayuda a la compartímentación subcelular

• Regular el transporte desde y hacia la célula y de los dominios subcelulares

• Sirve de receptores que reconocen señales de determinadas moléculas y transducir la señal al citoplasma

• Permite el reconocimiento celular

• Provee sitios de anclaje donde se unen componentes de la matriz celular o filamentos del citoesqueleto

• Sirve de sitio estable para la catálisis enzimática

• Provee de “puertas” que permitan el paso a través de las membranas de diferentes células (uniones GAP)

• Regular la fusión de la membrana con otra membrana por medio de uniones especializadas

• Permite direccionar la motilidad celular, es decir, el uso de pseudópodos para moverse

¿Qué dos tipos de mecanismos de transporte hay para moléculas de baja masa molecular? Explícalos

Están el transporte pasivo y el activo.

El pasivo no requiere energía y es a favor de gradiente mientras que el transporte activo requiere energía y es en contra de gradiente

Explica los dos tipos de transporte pasivo

Existen la difusión simple: donde moléculas pequeñas y solubles pasan por la membrana

y el transporte facilitado: donde las moléculas o por tamaño o por carga necesitan la ayuda de proteínas transportadoras para entrar o salir de la célula. Esto puede darse por proteínas de canal, que se activan con un ligando; o por permeasas, que al unirse a una molécula modifican su estructura para permitir el paso de la molécula.

Explica los dos tipos de transporte activo

• Transporte activo primario: Es un transporte que requiere una bomba con actividad ATP-asa para romper el ATP y obtener energía necesaria para el transporte. En el ejemplo de la bomba Na+/K+, se bombean 3 Na+ hacia el exterior y 2 K+ al interior para mantener la osmolaridad y el volumen celular, mantener un potencial eléctrico de membrana, favorecer la transmisión de impulsos nerviosos y mantener los gradientes de sodio y potasio.

• Transporte activo secundario: Es un transporte similar al primario que aprovecha la diferencia de carga y la energía residual del transporte primario para que pasen moléculas en contra de gradiente

¿Qué tipo de trasnporte es necesario para moléculas de alta masa molécular? Explica los dos

• Exocitosis: Es la salida de sustancias o residuos mediante la fusión de la vesícula de transporte de sustancia con la membrana, lo que libera la sustancia al exterior.
• Endocitosis: Es la entrada de sustancias o macromoléculas mediante la formación de vesículas provenientes de la membrana plasmática.

¿Qué dos tipos de endocitosis existen?

• Fagocitosis: La partícula es rodeada por membrana plasmática, formandose una vesícula. Luego, uno o varios lisosomas se fusionan con la vesícula y la digieren con sus enzimas.
• Pinocitosis: La membrana celular se invagina formando una vesícula que contiene un líquido que se incorporará a la célula

¿Cómo se regulan la endocitosis y la exocitosis para que no pueda entrar cualquier tipo de molécula a la célula?

La endocitosis está controlada por moléculas receptoras específicas de la membrana que al unirse con sus moléculas específicas, se ahuecan y cierran formando una vesícula.

¿Cuantos tipos de uniones de la membrana plasmática existen?

Existen tres tipos, uniones adherentes, uniones impermeables y uniones comunicantes

Explica que son las uniones adherentes. ¿Cómo es posible que estas uniones proporcionen resistencia mecánica a las células

Son las uniones relacionadas con el citoesqueleto y que conectan de manera firme las células entre sí.

Todas estas uniones proporcionan resistencia mecánica ya que las cadherinas e integrinas se atraviesan la membrana y están unidas a una placa que conecta con los microfilamentos del citoesqueleto.

Como las cadherinas se unen a las cadherinas de otras células esto forma una red que se extiende entre las células

¿Que necesitan las cadherinas para conectarse a otras células?

Necesitan del ion Ca2+

Explica los desmosomas en banda. ¿Por qué puede contraerse este tejido?

Encontrados normalmente en el tejido epitelial . Cada molécula de caderina está anclada al interior de la célula con filamentos de actina a través de la placa. De esta manera forman una banda de adhesión (cinturón) que rodea cada célula epiteliar que interacutúa con la unión. Este cinturón se localiza cerca del extremo apical de la célula, justo por debajo de las uniones estrechas

Este tejido puede contraerse porque los filamentos de actina conectan las células a través de todo el epitelio formando una red capaz de contraerse, lo que le otorga a la capa la capacidad de desarollar tensiones y de cambiar su forma.

De acuerdo con la orientación de la contracción, el epitelio puede plegarse  y formar un tubo o invaginarse y formar una vesícula

¿Por qué es importante la capacidad de movimiento de los desmosomas en banda?

Es muy importante en el desarollo embrionario porque producen estructuras como el tubo neural, que origina el sistema nervioso central, o la vesícula del cristalino del ojo.

Explica los desmosomas puntuales o de punto.

Debido a sus propiedades, ¿donde se suele localizar este tejido?

Este es similar a los desmosomas en banda. En este caso un conjunto diferente de moléculas de cadherina está anclado por una placa a filamentos intermedios dentro de cada célula.

Sin embargo en este tipo de desmosoma gruesos haces de queratina entrecruzan el citoplasma y mediante uniones desmosómicas se conectan a los haces de células adyadcente

Esta disposición confiere gran resistencia de tensión sobre la capa epitelial y es característica de epitelios resistentes que se exponen, como la epidermis de la piel.

Explica los hemidesmosomas

Son los responsables de la fijación de las células epiteliales con la lámina basal. En vez de cadherinas ahora son integrinas las que se unen a la proteína laminina de la matriz extracelular de la lámina basal. Dentro de la célula se conectan los filamentos de queratina del citoesqueleto.

¿Qué son las uniones impermeables? ¿De qué esta compuesta, como se estructura y cuáles son sus funciones?

Son uniones capaces de sellar células adyadcentes bloqueando el paso de líquidos intercelulares.

La unión estrecha está compuesta por proteínas integrales de membrana (claudina y ocludinas) que están dispuestas en cadenas a lo largo de la línea de unión formando una barrera. Practicamente se fusionan ambas células estableciendo una unión impermeable. La porción citosílica de estas células se relaciona al citoesqueleto.

Son importantes en procesos como evitar el escape de sustancias en el intestino o la vejiga y también son importantes en el mantenimiento de la polaridad en células epiteliales.

¿Qué son las uniones comunicantes o uniones GAP? ¿Como se llaman y de que están constituidos los canales? Di algunas funciones de esta unión

Son uniones donde las células están interconectadas por proteínas trasnmembrana que conforman semicanales transmembrana

La estructura que las conecta se llama conexón y sus seis subunidades conexinas. Los canales se forman por dos conexones y cada unión GAP puede tener cientos de conexones.

Funciones: Permiten el intercambio de iones inorgánicos y pequeñas moléculas hidrosolubles.
• Crea un aclopamiento eléctrico y metabólico entre las células
• No permite el paso de macromoléculas demasiado grandes que no puedan pasar la abertura (1,5 nm de diámetro)

En las uniones comunicantes, ¿cómo se regula la apertura y cierre de los canales? ¿Cómo se abren y cierran?

El funcionamiento está regulado por iones Ca2+ y una pequeña rotación de cada subunidad cierra el canal

¿Qué son los plasmodesmos?

Los plasmodesmos son el equivalente de las uniones GAP pero en células vegetales. Son canales diminutos que atraviesan las paredes celulares interpuestas. Pero en este caso la membrana celular conforma una lámina continua que "tapiza" el plasmodasmo.

¿Qué es la matriz extracelular? Di algunas de sus funciones y de que está compuesta

La matriz extracelular es un medio creado por secreciones de células y que forma parte de los tejidos.

‣Esa matriz otorga resistencia a los tejidos de sostén cómo el hueso o la madera
‣ Además esa matriz mantiene unidas a las células, aunque estas también pueden adherirse directamente entre si.
‣Es un complejo retículo conformado por protefnas e hidratos de carbono.

Esta compuesta principalmente por colágeno, que constituye fibras proteicas que confieren resistencia y fortaleza a la matriz; proteoglucanos, glucoproteínas que poseen una proporción de polisacáridos mayor que lo usual y confieren el alto grado de viscosidad caracteristico de la matriz; y fibronectinas, proteínas multiadhesivas con afinidad tanto para el colágeno como para las integrinas de las células. Su función principal es la fijación de células a matrices que contienen colágeno.