2.6: Proteínas de membrana
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No. Es la membrana plasmática semipermeable la que determina lo que puede entrar y salir de la célula. Entonces, si no todo puede cruzar la membrana, ¿cómo se cruzan ciertas cosas?
Proteínas de membrana
La membrana plasmática contiene moléculas distintas a los fosfolípidos, principalmente otros lípidos y proteínas. Las moléculas verdes en la Figura a continuación, por ejemplo, son el colesterol lipídico. Las moléculas de colesterol ayudan a que la membrana plasmática mantenga su forma. Muchas de las proteínas en la membrana plasmática ayudan a otras sustancias a cruzar la membrana.
Las membranas plasmáticas también contienen ciertos tipos de proteínas. Una proteína de membrana es una molécula de proteína que está unida a, o asociada con, la membrana de una célula o un orgánulo. Las proteínas de membrana se pueden poner en dos grupos en función de cómo se asocia la proteína con la membrana.
Las proteínas integrales de membrana están permanentemente incrustadas dentro de la membrana plasmática. Tienen una gama de funciones importantes. Tales funciones incluyen canalizar o transportar moléculas a través de la membrana. Otras proteínas integrales actúan como receptores celulares. Las proteínas integrales de membrana pueden clasificarse de acuerdo a su relación con la bicapa:
- Las proteínas transmembrana abarcan toda la membrana plasmática. Las proteínas transmembrana se encuentran en todo tipo de membranas biológicas.
- Las proteínas monotópicas integrales están permanentemente unidas a la membrana desde un solo lado.
Algunas proteínas integrales de membrana son responsables de la adhesión celular (adherencia de una célula a otra célula o superficie). En el exterior de las membranas celulares y unidas a algunas de las proteínas se encuentran cadenas de carbohidratos que actúan como etiquetas que identifican el tipo celular. En la Figura a continuación se muestran dos tipos diferentes de proteínas de membrana y moléculas asociadas.
Las proteínas de membrana periférica son proteínas que solo se asocian temporalmente con la membrana. Se pueden quitar fácilmente, lo que les permite involucrarse en la señalización celular. Las proteínas periféricas también pueden unirse a proteínas de membrana integrales, o pueden adherirse a una pequeña porción de la bicapa lipídica por sí mismas. Las proteínas de membrana periférica a menudo se asocian con canales iónicos y receptores transmembrana. La mayoría de las proteínas de membrana periférica son hidrófilas
Algunas de las proteínas de membrana constituyen un sistema de transporte importante que mueve moléculas e iones a través de la bicapa de fosfolípidos polares.
El modelo de mosaico de fluidos
En 1972 S.J. Singer y G.L. Nicolson propusieron el ahora ampliamente aceptado Modelo de Mosaico de Fluidos de la estructura de las membranas celulares. El modelo propone que las proteínas integrales de membrana están incrustadas en la bicapa de fosfolípidos, como se ve en la Figura anterior. Algunas de estas proteínas se extienden a través de la bicapa, y algunas solo parcialmente a través de ella. Estas proteínas de membrana actúan como proteínas transportadoras y proteínas receptoras.
Su modelo también propuso que la membrana se comporta como un fluido, más que como un sólido. Las proteínas y lípidos de la membrana se mueven alrededor de la membrana, al igual que las boyas en el agua. Tal movimiento provoca un cambio constante en el “patrón de mosaico” de la membrana plasmática.
Una descripción adicional del Modelo de Mosaico de Fluidos se puede ver en http: //www.youtube.com/ watch? v=QQSF_UJCFBC (1:27).
Extensiones de la Membrana Plasma
La membrana plasmática puede tener extensiones, como flagelos en forma de látigo o cilios en forma de brocha. En los organismos unicelulares, como los que se muestran en la Figura siguiente, las extensiones de membrana pueden ayudar a que los organismos se muevan. En los organismos multicelulares, las extensiones tienen otras funciones. Por ejemplo, los cilios en las células pulmonares humanas barren partículas extrañas y moco hacia la boca y la nariz.
Flagelos y Cilios. Los cilios y flagelos son extensiones de la membrana plasmática de muchas células.
Resumen
- La membrana plasmática tiene muchas proteínas que ayudan a otras sustancias a cruzar la membrana.
- El Modelo de Mosaico Fluido representa la naturaleza biológica de la membrana plasmática.
- Los cilios y flagelos son extensiones de la membrana plasmática.
Explora más
Utilice estos recursos para responder a las preguntas que siguen.
Explorar más I
- Membranas celulares en http://johnkyrk.com/cellmembrane.html.
- ¿Cuál es el papel principal de muchas proteínas de membrana?
- ¿Cuánto del material genético de una célula puede codificar las proteínas de membrana?
- ¿Qué son las proteínas transmembrana y cuál es su función principal?
- ¿Cómo se puede formar un “túnel” de proteínas a través de la membrana?
- ¿Cómo se puede formar un “canal” de proteínas a través de la membrana?
Explora más II
- Construcción de la Membrana Celular en http://www.wisc-online.com/Objects/ViewObject.aspx?ID=AP1101.
- ¿Cómo pueden entrar las moléculas de agua a la célula?
- ¿Cómo pueden entrar los iones a la célula?
- ¿Qué tipo (s) de proteína (s) identifican a la célula?
- ¿Qué molécula se encuentra en la membrana de las células animales pero no en las células vegetales?
Revisar
- ¿Cuál es la principal diferencia entre los dos tipos principales de proteínas asociadas a la membrana plasmática?
- ¿Cuáles son las dos funciones de las proteínas integrales de membrana?
- Discutir el Modelo de Mosaico Fluido.
- ¿Qué son los flagelos y los cilios?