miércoles, 15 de septiembre de 2010

Fluidez de la Membrana Celular

La membrana celular o plasmática es una estructura laminar formada por lípidos (con cabeza hidrofílica y cola hidrofóbica) y proteínas que engloba a las células, define sus límites y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior (medio intracelular) y el exterior (medio extracelular) de éstas. Además, se asemeja a las membranas que delimitan los orgánulos de células eucariotas.

Está compuesta por una lámina que sirve de "contenedor" para el citosol y los distintos compartimentos internos de la célula, así como también otorga protección mecánica. Está formada principalmente por fosfolípidos (fosfatidiletanolamina y fosfatidilcolina), colesterol, glúcidos y proteínas (integrales y periféricas).

La principal característica de esta barrera es su permeabilidad selectiva, lo que le permite seleccionar las moléculas que deben entrar y salir de la célula. De esta forma se mantiene estable el medio intracelular, regulando el paso de agua, iones y metabolitos, a la vez que mantiene el potencial electroquímico (haciendo que el medio interno esté cargado negativamente).

Cuando una molécula de gran tamaño atraviesa o es expulsada de la célula y se invagina parte de la membrana plasmática para recubrirlas cuando están en el interior ocurren respectivamente los procesos de endocitosis y exocitosis.

Tiene un grosor aproximado de 7,5 nm y no es visible al microscopio óptico pero sí al microscopio electrónico, donde se pueden observar dos capas oscuras laterales y una central más clara. En las células procariotas y en las eucariotas osmótrofas como plantas y hongos, se sitúa bajo otra capa, denominada pared celular.

ESTRUCTURA
El modelo estructural aceptado en la actualidad se conoce como "mosaico fluido". El mosaico fluido es un término acuñado por S. J. Singer y G. L. Nicolson en 1972. Consiste en una bicapa lipídica complementada con diversos tipos de proteínas. La estructura básica se mantiene unida mediante uniones no covalentes.

Esta estructura general -modelo unitario- se presenta también en todo el sistema de endomembranas (membranas de los diversos orgánulos del interior de la célula), como retículo endoplasmático, aparato de Golgi y envoltura nuclear, y los de otros orgánulos, como las mitocondrias y los plastos, que proceden de endosimbiosis.

Fluidez de los fosfolípidos

COMPONENTES
A)   LIPIDOS: fosfolípidos, glucolipidos, colesterilol.

B)   PROTEINAS: perifericas (integrales).

FUNCIONES
La función básica de la membrana plasmática es mantener el medio intracelular diferenciado del entorno. Esto es posible gracias a la naturaleza aislante en medio acuoso de la bicapa lipídica y a las funciones de transporte que desempeñan las proteínas. La combinación de transporte activo y transporte pasivo hacen de la membrana plasmática una barrera selectiva que permite a la célula diferenciarse del medio.


Fluidez de membrana


La fluidez de la membrana se refiere a la apariencia liquida o viscosa que posee ésta, dada por su sector lipídico, ya que como sabemos la membrana esta constituida por una bicapa lipídica que posee 'cabezas' hidrofílicas (afinidad por el agua) hacia el exterior y las 'colas' hidrofóbicas hacia su interior.
También se dice que es la capacidad de una molécula que forma parte de una membrana para desplazarse por ella.
La fluidez de la membrana puede variar con la composición química de sus componentes.
Una molécula lipídica puede recorrer 30 micras en unos 20 segundos por difusión pasiva lateral, es decir, podría dar la vuelta a una célula de tamaño medio en aproximadamente un minuto. 

Factores que influyen en la fluidez de membrana

La temperatura.- Se dice el estado de transición depende de su temperatura y de la longitud de un acido graso presente.
Cuando la temperatura aumenta, la fluidez se incrementa más allá del intervalo óptimo y la membrana se hace hiperfluida; al caer la temperatura la fluidez de la membrana decae haciéndose más viscosa y, la actividad de la misma se ve limitada.
Por lo tanto la exposición persistente a valores mayores y menores de la temperatura origina adaptaciones o aclimatizaciones en las propiedades lipídicas de la membrana impidiendo los efectos directos de la temperatura sobre la fluidez de la membrana.

Colesterol.- En cierta medida, aumenta la rigidez de la membrana, ya que los anillos rígidos interactúan con las cadenas hidrocarbonadas de los lípidos, inmovilizándolas parcialmente. Además agrega orden a la bicapa, dejando zonas más rígidas y otras zonas más flexibles que interactúan con las cadenas de carbono de los fosfolípidos. Así es como el colesterol tiende a hacer menos fluidos a los lípidos. Sin embargo, cuando se encuentran en altas concentraciones, como ocurre en la mayoría de las células eucariotas, previene el congelamiento, ya que evita que las cadenas carbonadas se ajusten y se "empaqueten" y vuelvan más rígidas a la membrana. Así es como, a baja temperatura esta disminución del empaquetamiento puede determinar que las membranas no se congelen.

Los  fosfolípidos.- forman una bicapa lipídica debido a su carácter anfipático, es decir por tener una cabeza hidrofílica está formada por un fosfato de un compuesto nitrogenado (colina o etanolamina) y se mezcla bien con el agua cuya molécula se encuentra en contacto con el citosol y con el liquido extracelular y una cola hidrofóbica está formada por ácidos grasos que repelen en agua y su molécula en contacto con interior de la membrana .Su composición de la capa interna y externa de lípidos no es la misma, porque  dependen  de la presencia de proteínas que requieren unirse a determinados fosfolípidos.
Además mientras más ácidos grasos (cortos y saturados) formen parte de los fosfolípidos, mayor será la fluidez de la membrana.




Composición de la Membrana

EXPLICACIÓN 

Antes de explicar lo que es una fluidez de membrana, debemos tener en cuenta qué es una membrana.
La membrana es una estructura laminar formada por lípidos (con cabeza hidrofílica y cola hidrofóbica) y proteínas que engloba a las células, define sus límites y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior (medio intracelular) y el exterior (medio extracelular) de éstas.
Ahora, después de haber leído lo que es una membrana, podremos entender lo que es una fluidez de membrana.
La fluidez de membrana se refiere a la apariencia liquida o viscosa que posee ésta, dada por su sector lipídico, ya que como sabemos la membrana esta constituida por una bicapa lipídica que posee 'cabezas' hidrofílicas (afinidad por el agua) hacia el exterior y las 'colas' hidrofóbicas hacia su interior.
Para que se de esta fluidez de membrana intervienen algunos factores importantes como la temperatura, el colesterol y los fosfolípidos.
- La temperatura juega un papel importante en la fluidez de la membrana, ya que Cuando la temperatura aumenta, la fluidez se incrementa y la membrana se hace hiperfluida; al disminuir la temperatura, la fluidez de la membrana decae haciéndose más viscosa y, la actividad de la misma se ve limitada.
- El colesterol, aumenta la rigidez de la membrana; también afecta la temperatura de una bicapa, ya que regula su fluidez y aumenta la estabilidad mecánica de una membrana fluida.
- Y por último los fosfolípidos aportan mayor fluidez, ya que mientras más ácidos grasos (cortos y saturados) formen parte de éstos, mayor será la fluidez de la membrana.


CONCLUSIONES



- La fluidez es importante porque nos muestra como la membrana interactúa internamente y de ella dependen movimientos de componentes (lípidos), porque si ésta es rígida no se llevarían a cabo.
 - La temperatura genera que la membrana pueda describirse como fluida o viscosa es por ello que se debe permanecer fluida mediante el control de fosfolípidos.
 - El colesterol afecta la temperatura de un a bicapa y por consiguiente la fluidez de la misma.
 - La relación colesterol/fosfolípidos es un hecho determinante de la fluidez de las membranas. El colesterol modula la fluidez de membranas por la interacción con los ácidos grasos de los fosfolípidos.           

BIBLIOGRAFÍA

 HIRIART Marcia. Biología funcional de los animales I. España: Ediciones SIGLO XXI, 2008. 399 p. ISBN: 9682327512, 9789682327513.
 GARDE Julián. Congelación de semen en la especie ovina: Características biológicas de las dosis descongeladas. España: Ediciones UNIVERSIDAD DE CASTILLA LA MANCHA, 1995. 137 p. ISBN: 8489492131, 9788489492134.
 LATORRE Ramón. Biofísica y fisiología celular. España: Ediciones UNIVERSIDAD DE SEVILLA, 1996. 708 p. ISBN: 8447203395, 9788447203390.
 MÜLLER Werner. Bioquímica. Fundamentos para Medicina y Ciencias de la Vida. España: Ediciones REVERTE, 2006. 657 p. ISBN: 8429173935, 9788429173932.
 MARTÍN Pedro. Anatomo-Fisiología. España: Ediciones ELSEVIER, 1993. 518 p. ISBN: 8445801759, 9788445801758.


Elaborado por:
- Puelles, Luciana; López, Jesika & Molina, Carolina.
Estudiantes de Medicina Humana de la Universidad de San Martín de Porres
Chiclayo - Perú

4 comentarios:

valenciana dijo...

genial! estoy preparandome para el selectivo y me ha venido de perlas!

Ajedrez Minuano dijo...

Hola, estoy buscando el libro de LATORRE Ramón. Biofísica y fisiología celular. No sabes donde se puede descargar?. Gracias

Anónimo dijo...

muchas gracias por el aporte! saludos desde Venezuela! ;)

Anónimo dijo...

Excelente trabajo solo que cometes un error al decir que la membrana es más fluída mientras hayan más ácidos grasos saturados. Lo correcto sería decir que es más fluída cuando hay más ácidos insaturados puesto que estos son mayormente líquidos y le dan a la membrana esa propiedad de fluidez.