3.2C: Fluidez de Membrana

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La naturaleza mosaico de la membrana, su química de fosfolípidos y la presencia de colesterol contribuyen a la fluidez de la membrana.

Objetivos de aprendizaje

Explicar la función de la fluidez de la membrana en la estructura de las células

Puntos Clave

La membrana es fluida pero también bastante rígida y puede estallar si se penetra o si una célula toma demasiada agua.
La naturaleza de mosaico de la membrana plasmática permite que una aguja muy fina la penetre fácilmente sin provocar que se reviente y permite que se autoselle cuando se extrae la aguja.
Si los ácidos grasos saturados se comprimen al disminuir las temperaturas, se presionan entre sí, formando una membrana densa y bastante rígida.
Si se comprimen los ácidos grasos insaturados, las “torceduras” en sus colas alejan las moléculas de fosfolípidos adyacentes, lo que ayuda a mantener la fluidez en la membrana.
La proporción de ácidos grasos saturados e insaturados determina la fluidez en la membrana a temperaturas frías.
El colesterol funciona como un tampón, evitando que las temperaturas más bajas inhiban la fluidez y evitando que las temperaturas más altas aumenten la fluidez.

Términos Clave

fosfolípido: Cualquier lípido consistente en un diglicéridos combinados con un grupo fosfato y una molécula orgánica simple como colina o etanolamina; son constituyentes importantes de membranas biológicas
fluidez: Una medida del grado en que algo es fluido. El recíproco de su viscosidad.

Fluidez de Membrana

Existen múltiples factores que conducen a la fluidez de la membrana. Primero, el mosaico característico de la membrana ayuda a que la membrana plasmática permanezca fluida. Las proteínas y lípidos integrales existen en la membrana como moléculas separadas pero poco unidas. La membrana no es como un globo que puede expandirse y contraerse; más bien, es bastante rígida y puede estallar si se penetra o si una célula toma demasiada agua. Sin embargo, debido a su naturaleza de mosaico, una aguja muy fina puede penetrar fácilmente una membrana plasmática sin provocar que se reviente; la membrana fluirá y se autosellará cuando se extraiga la aguja.

imagen

Fluidez de la membrana: La membrana plasmática es una combinación fluida de fosfolípidos, colesterol y proteínas. Los carbohidratos unidos a los lípidos (glicolípidos) y a las proteínas (glicoproteínas) se extienden desde la superficie exterior de la membrana.

El segundo factor que conduce a la fluidez es la naturaleza de los propios fosfolípidos. En su forma saturada, los ácidos grasos en las colas de fosfolípidos están saturados con átomos de hidrógeno unidos; no hay dobles enlaces entre los átomos de carbono adyacentes. Esto da como resultado colas que son relativamente rectas. En contraste, los ácidos grasos insaturados no contienen un número máximo de átomos de hidrógeno, aunque sí contienen algunos dobles enlaces entre átomos de carbono adyacentes; un doble enlace da como resultado una curvatura de aproximadamente 30 grados en la cadena de carbonos. Así, si los ácidos grasos saturados, con sus colas rectas, se comprimen al disminuir las temperaturas, se presionan entre sí, formando una membrana densa y bastante rígida. Si se comprimen los ácidos grasos insaturados, los “torceduras” en sus colas acodan las moléculas de fosfolípidos adyacentes, manteniendo cierto espacio entre las moléculas de fosfolípidos. Este “cuarto de codo” ayuda a mantener la fluidez en la membrana a temperaturas a las que las membranas con colas de ácidos grasos saturados en sus fosfolípidos se “congelarían” o solidificarían. La fluidez relativa de la membrana es particularmente importante en un ambiente frío. Un ambiente frío tiende a comprimir membranas compuestas en gran parte de ácidos grasos saturados, haciéndolas menos fluidas y más susceptibles a la ruptura. Muchos organismos (los peces son un ejemplo) son capaces de adaptarse a ambientes fríos cambiando la proporción de ácidos grasos insaturados en sus membranas en respuesta al descenso de la temperatura.

En los animales, el tercer factor que mantiene el fluido de la membrana es el colesterol. Se encuentra junto a los fosfolípidos en la membrana y tiende a amortiguar los efectos de la temperatura en la membrana. Así, el colesterol funciona como un tampón, evitando que las temperaturas más bajas inhiban la fluidez y evitando que las temperaturas más altas aumenten demasiado la fluidez. El colesterol extiende en ambas direcciones el rango de temperatura en el que la membrana es apropiadamente fluida y, en consecuencia, funcional. El colesterol también cumple otras funciones, como organizar grupos de proteínas transmembrana en balsas lipídicas.

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