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Transporte de Moleculas y Membranas Biológicas

  • Proteínas de transporte:

    • Son proteínas transmembrana especializadas.

    • Pueden actuar como canales hidrofílicos a través de una membrana hidrofóbica o como porteadores que se unen a un soluto específico.

    • Cambian de conformación para mover el soluto a través de la membrana.

    • Son específicas para ciertas moléculas o iones.

    • Permiten a las membranas biológicas ser selectivamente permeables.

  • Permeabilidad de las membranas:

    • Excepto por moléculas muy pequeñas y no polares, otros solutos deben contar con una proteína de transporte para cruzar la membrana.

    • El bilayer lipídico tiene un interior hidrofóbico que es permeable a moléculas no polares.

    • La mayoría de las moléculas polares y iones son impedidas debido a su carga o polaridad.

    • Ejemplos de permeabilidad:

      • Moleculas pequeñas y no cargadas (O2, CO2, H2O) pueden cruzar fácilmente.

      • Iones (Na+, K+) son mucho menos permeables, aproximadamente 10^8 veces menos que el agua.

Importancia de los Macromoléculas en la Célula

  • Estructuras celulares:

    • Ribosomas, cromosomas y paredes celulares están compuestas por macromoléculas (polímeros).

  • Tipos de macromoléculas:

    • Proteínas: Actúan en muchas funciones biológicas.

    • Ácidos nucleicos: Como ADN y ARN, llevan información genética.

    • Polisacáridos: Como el almidón y la celulosa, desempeñan roles estructurales y de almacenamiento.

  • Jerarquía celular:

    • Existen niveles donde cada nivel depende de estructuras previas.

      • Nivel 1: Pequeñas moléculas orgánicas.

      • Nivel 2: Macromoléculas.

      • Nivel 3: Estructuras supramoleculares.

      • Nivel 4: Organelos.

      • Nivel 5: La célula en sí.

Síntesis de Macromoléculas

  • Polimerización de monómeros:

    • La síntesis ocurre mediante la adición de monómeros, liberando una molécula de agua, conocido como reacción de condensación.

    • Necesaria la activación de monómeros vinculando a una molécula portadora, generalmente mediante ATP.

  • Características de las macromoléculas:

    • Direccionalidad inherente: los extremos de la cadena son químicamente diferentes.

    • Macromoléculas son más grandes y no pueden cruzar las membranas sin proteínas de transporte.

Interacciones No Covalentes en Estructuras Macromoleculares

  • Autoensamblaje molecular:

    • Proceso mediante el cual las macromoléculas se pliegan espontáneamente en conformaciones funcionales.

    • Interacciones hidrofóbicas permiten que grupos no polares se agrupen para evitar el contacto con el agua.

  • Chaperonas moleculares:

    • Proteínas que ayudan en el correcto plegado de otras proteínas.

Virus como Estudio de Autoensamblaje

-Virus del mosaico del tabaco (TMV):

  • Ejemplo clásico donde componentes proteicos y nucleicos ensamblan espontáneamente para formar partículas virales completas.