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6.4.1. Composicion quimica de la membrana

Composición química de la membrana plasmática

La membrana plasmática, en general, está formada por lípidos, proteínas y en menor cantidad glúcidos.

By LadyofHats Mariana Ruiz, traduction Pilar Saenz [Public domain], via Wikimedia Commons

Lípidos

Forman la estructura de la bicapa lipídica. Incluyen a:

Fosfolípidos. Función estructural. Son los componentes fundamentales de la membrana plasmática. Aportan una gran fluidez a la membrana. Están dispuestos en una bicapa. Por su carácter anfipático, hacia ambos lados presentan:
- una zona hidrófila, las cabezas polares (glicerina o glicerol en los fosfoglicéridos), y
- una zona hidrófoba (ácidos grasos), que forman la cola apolar, que queda orientada hacia el interior de la capa.

By Jpablo cad (Own work) [CC BY 3.0], via Wikimedia Commons

By Bensaccount [Public domain], via Wikimedia Commons

Glucolípidos. Tienen carácter anfipático. Intervienen en procesos de reconocimiento y señales entre células. Son muy parecidos a los fosfolípidos, pero contienen oligosacáridos. En las células animales suelen ser derivados de esfingolípidos, mientras que en las células vegetales y procariotas, los glucolípidos derivan de los fosfoglicéridos. Sólo aparecen en el lado externo de la membrana plasmática.
Esteroles (entre los que se encuentra el colesterol). Hace que la membrana pierda flexibilidad y permeabilidad, haciendo más estable la bicapa. Los esteroles están presentes en la membrana plasmática de las células eucariotas, siendo más abundantes en las células animales que en las vegetales. Los vegetales no tienen colesterol, sino otro tipo de esteroles.

Los lípidos no están dispuestos del mismo modo en cada una de las dos capas, por lo que tiene una disposición asimétrica.

Como ya hemos dicho, la membrana no es una estructura estática, sino que los fosfolípidos tienen cierto movimiento, lo que da fluidez a la membrana.

Los movimientos que pueden realizar los lípidos son:

De rotación: el fosfolípido gira en torno a su eje mayor. Es muy frecuente y el responsable en gran medida de los otros dos movimientos.
De difusión lateral: es el movimiento más frecuente, los fosfolípidos pueden desplazarse lateralmente dentro de la bicapa.
De flip-flop: las enzimas flipasas permiten que una molécula lipídica se desplace a la otra monocapa. Es el movimiento menos frecuente, por ser muy desfavorable energéticamente.

By A09231315 (Own work) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

La fluidez que tiene la membrana por tener estos movimientos le permite autorrepararse (si sufre una rotura), fusionarse con cualquier otra membrana, o por endocitosis, formar una vesícula a partir de la membrana.

¿De qué depende la fluidez de la membrana plasmática?

Los principales factores que condicionan la fluidez de la membrana plasmática son:

Temperatura: a mayor temperatura, mayor fluidez en la membrana.
Naturaleza de los lípidos: la presencia de ácidos grasos insaturados y de cadena corta hace que la membrana sea más fluida.
Colesterol. La presencia de colesterol reduce la movilidad de los fosfolípidos, por lo que se reduce la fluidez y permeabilidad de la membrana.

Proteínas

Aportan a la membrana sus funciones específicas y son características de cada especie. Como los lípidos, también tienen movimientos de difusión lateral lo que da mayor fluidez de la membrana. La mayoría de las proteínas tienen estructura globular. Hay dos tipos:

Periféricas o extrínsecas. Se encuentran a un lado u otro de la bicapa lipídica, unidas débilmente por enlaces no covalentes. Son solubles.
Integrales o intrínsecas. Embebidas en la bicapa lipídica, atraviesan la membrana una o varias veces, asomando por una o las dos caras (proteínas transmembrana); o bien mediante enlaces covalentes con un lípido o a un glúcido de la membrana. El aislamiento de ella requiere la ruptura de la bicapa.

Las proteínas de la membrana intervienen en el intercambio de sustancias.

Glúcidos

Situados en el lado exterior de la membrana, intervienen en funciones de reconocimiento celular. Están unidos a lípidos o a proteínas formando glucolípidos y glucoproteínas.

Los glúcidos constituyen el glucocálix, una membrana de secreción en las células animales formada por dos capas: una, junto a la membrana plasmática de textura amorfa, y otra, externa, de aspecto fibroso y espesor variable.

Cada cara de la membrana plasmática tiene distinta composición química, por lo que se dice que las membranas son asimétricas, pudiéndose distinguir la cara interna y externa de la membrana por su composición.

Juego: Cell defense: the plasma membrane.

CÉLULA from jusega Serrano Galán

Preguntas que han salido en exámenes de acceso a la Universidad (Selectividad, EBAU, EvAU)

Aragón, Julio de 2023, pregunta 2

2. Las membranas plasmáticas aparecen al microscopio electrónico como dos líneas oscuras separadas por una banda clara de unos 7-8 nm de espesor (2 puntos):

a) ¿Cómo se llaman las moléculas que forman parte de la membrana plasmática y que le dan este aspecto? (0,2 puntos)
b) Cite los componentes que forman parte de estas moléculas y el nombre de los enlaces que los unen entre sí. (0,8 puntos)
c) ¿Cómo se llama la disposición descrita en el enunciado que se ve en la fotografía? ¿A qué componentes se corresponden las líneas oscuras? ¿Y la banda clara? ¿A qué se debe esta disposición? (1 punto)

Castilla y León, Julio de 2020, pregunta 2

Observe la siguiente imagen:

a) ¿Qué tipo de estructura representa? ¿Cuáles son sus funciones? (1,0)
b) Nombre cada uno de los componentes señalados con un número. (0,5)
c) Explique qué es la exocitosis y la endocitosis. (0,5)

La Rioja, Julio de 2019, opción B, cuestión 2

Indique qué tipos de lípidos podemos encontrar formando parte de las membranas plasmáticas de las células animales. Explique sus diferencias y las funciones que realizan cada uno de ellos. (1 punto)

Comunidad Valenciana, Julio de 2019, opción B, bloque 2, cuestión 3

Indica los componentes químicos de una membrana biológica genérica señalando las funciones de cada uno de ellos.

País Vasco, Julio de 2020, opción 2B

En la figura adjunta, en (A) se muestra una imagen tomada por microscopia electrónica, y a su derecha un posible esquema interpretativo de la zona marcada.

a) (0,5 puntos) ¿Qué estructura sería la etiquetada con la letra (B)?

b) (0,5 puntos) ¿Qué tipo de biomolécula se señala en (C)?

c) (0,5 puntos) Identifica qué representan las estructuras etiquetadas con las letras (D) y (E).

d) (1 punto) ¿Qué necesitarían estas estructuras de biomoléculas así organizadas para realizar algún transporte de un ion hacia el interior o hacia el exterior? Razona la respuesta.

La Rioja, Junio de 2023, pregunta 4

Los lípidos son componentes esenciales de las membranas celulares:

a) Explica qué características de algunos lípidos hacen que sean la base estructural de las membranas celulares. (0,6 puntos)
b) Los lípidos de membrana pueden asociarse a otras biomoléculas, indica a cuáles y señala su localización en la membrana. (0,4 puntos)

Murcia, Junio de 2023, pregunta 2.1

En relación con la estructura y la fisiología celular:

A) Explique los componentes y la organización estructural de la membrana plasmática (1 punto)
B) ¿Cómo se denomina el modelo que explica la organización de la membrana? (0,2 puntos).
C) ¿Qué significa que la membrana tiene permeabilidad selectiva? (0,3 puntos).

Canarias, Julio de 2023, pregunta 7.

La unidad fundamental de la vida es la célula. Existen organismos constituidos por sólo una unidad celular hasta aprox. 37 billones como en el caso del ser humano. La membrana es una barrera que separa el interior de la célula del medio.

a. Identifica cada uno de los componentes bioquímicos señalados (1-7) en la imagen de esta estructura celular.
b. De sus componentes, ¿cuál es responsable del reconocimiento celular?
c. Indica un mecanismo que utilice la célula para incorporar partículas de gran tamaño desde el medio exterior al interior de la célula.
d. Cita un orgánulo con doble membrana que se puede encontrar en una célula humana.

Ideas fundamentales sobre la composición de la membrana plasmática

Composición química de la membrana plasmática:

Lípidos:
- Fosfolípidos.
  - Dispuestos en bicapa por su carácter anfipático.
  - Componente fundamental de la membrana.
- Glucolípidos.
  - Reconocimiento de señales entre células.
  - Solo aparecen en el lado externo de la membrana plasmática.
- Esteroles.
  - Da estabilidad a la bicapa lipídica.
Proteínas:
- Dos tipos:
  - Periféricas o extrínsecas.
  - Integrales o intrínsecas.
- Intervienen en el intercambio de sustancias.
Glúcidos.
- En el lado exterior de la membrana plasmática.

Aragón, Junio de 2024, pregunta 8

La figura adjunta representa la membrana plasmática de una célula. Responda las siguientes preguntas: (2 puntos)

a) Identifique cada uno de los componentes bioquímicos señalados (1-5). Sea lo más concreto posible. (0,5 puntos)
b) ¿Cuál de los dos lados de la membrana representada es el intracelular y cuál el extracelular (A/B)? Razónelo. (0,6 puntos)
c) ¿Cuál de los componentes de membrana tiene función de reconocimiento celular? (0,4 puntos)
d) Explique brevemente la función que podría tener la molécula
señalada con el número 5. (0,5 puntos)

Los componentes señalados son:

1. Rellenar huecos (1): .

2. Rellenar huecos (2): .

3. Rellenar huecos (3): .

4. Rellenar huecos (4): .

5. Rellenar huecos (5): . Facilita el transporte de sustancias a través de membrana. Estas proteínas pueden ser canales iónicos que permiten el paso de iones o moléculas específicas que de otra manera no podrían hacerlo.

El lado A corresponde al Rellenar huecos (6): de la célula. Tiene Rellenar huecos (7): asociados a proteínas y lípidos ( Rellenar huecos (8): ).

El lado B corresponde al Rellenar huecos (9): de la célula. Se aprecia el citoesqueleto y las proteínas periféricas asociadas con él, que generalmente se encuentran en el citoplasma de la célula. No tiene Rellenar huecos (10): .

El componente de reconocimiento celular son los Rellenar huecos (11): unidos a las proteínas o lípidos. A la densa capa de glucoproteínas y glucolípidos que cubre la superficie externa de las membranas celulares se le llama Rellenar huecos (12): .

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6.4.1. Composicion quimica de la membrana

Composición química de la membrana plasmática

Lípidos

¿De qué depende la fluidez de la membrana plasmática?

Proteínas

Glúcidos

Preguntas que han salido en exámenes de acceso a la Universidad (Selectividad, EBAU, EvAU)

Ideas fundamentales sobre la composición de la membrana plasmática

Aragón, Junio de 2024, pregunta 8

Repasando la composición química de la membrana plasmática

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