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6.4.2. La estructura de la membrana. El modelo de mosaico fluido

La estructura de la membrana plasmática. El modelo de mosaico fluido de Singer y Nicholson

Singer y Nicholson (1972), propusieron el modelo de mosaico fluido. Este modelo considera que:

La membrana plasmática es como un mosaico fluido, donde los lípidos se disponen formando una bicapa de fosfolípidos, situados con sus cabezas hidrofílicas hacia el medio externo o hacia el citosol, y sus colas hidrofóbicas dispuestas en empalizada. Las proteínas se intercalan en esa bicapa de lípidos dependiendo de las interacciones con las regiones de la zona lipídica. Existen tres tipos de proteínas según su disposición en la bicapa:

  • Proteínas integrales o intrínsecas.
  • Glucoproteínas.
  • Proteínas periféricas o extrínsecas.

Las membranas son estructuras asimétricas en cuanto a la distribución de todos sus componentes químicos: lípidos, proteínas y glúcidos.

La membrana no es una estructura rígida, sino fluida, y permite el movimiento de las proteínas dentro de la bicapa lipídica.

Como los lípidos, las proteínas integrales también son anfipáticas, ya que presentan zonas hidrófilas e hidrófobas, por lo que pueden estar parcialmente embebidas en la bicapa.

El que la membrana tenga mayor o menor fluidez depende de varios factores:

  • Grado de saturación de los ácidos grasos en los lípidos de membrana. A mayor grado de saturación de los ácidos grasos, la fluidez es menor.

Efectos de la insaturación de los ácidos grasos de los fosfolípidos

Por MDougM (Trabajo propio) [Public domain], undefined

  • Longitud de las cadenas de los ácidos grasos en los lípidos de membrana. La fluidez disminuye al aumentar la longitud de las cadenas.
  • Temperatura. La fluidez disminuye según baja la temperatura.
  • Proporción de colesterol. El colesterol es una molécula situada entre los fosfolípidos que estabiliza las membranas, es decir, haciéndolas menos flexibles y fluidas. El colesterol está presente en casi todas las membranas plasmáticas de las células eucariotas y en algunas procariotas desprovistas de pared celular.

Animación: Fluidez de membrana y temperatura.

Actividad interactiva: Construction of the cell membrane.

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

País Vasco, Julio de 2018, opción A, cuestión 5

Las membranas biológicas.

a) Dibuja la estructura de una membrana biológica e identifica todos sus componentes. (1 punto)

b) ¿Qué orgánulos celulares presentan membranas y a qué tipo de células pertenecen?. (1 punto)

Canarias, Julio de 2019, opción B, cuestión 4. Julio de 2020, opción B, cuestión 4.

El esquema adjunto representa la composición de cierta estructura celular:

a. ¿Qué estructura está representada en este esquema?

b. Identifica los componentes enumerados (del 1 al 10) en la figura.

c. De sus componentes, ¿cuál es responsable del reconocimiento celular y cuál de la fluidez?

d. ¿Qué orgánulo subcelular carece de esta estructura?

País Vasco, Julio de 2020, Prueba extraordinaria, pregunta 2A.

Gracias a los avances en microscopia electrónica, en 1972 los investigadores Singer y Nicolson propusieron un modelo para la estructura de la membrana plasmática al que llamaron modelo de mosaico fluido.

a) (1 punto) Dibuja un esquema de la estructura de la membrana plasmática e identifica las moléculas que la integran.

b) (0,5 puntos) ¿Cuál es la función o funciones celulares de estas estructuras?

c) (1 punto) ¿Mediante qué procesos se realiza el transporte de macromoléculas y partículas hacia el interior o hacia el exterior?

Canarias, Junio de 2021, pregunta 6

6. La membrana plasmática define los límites de la célula y actúa como filtro selectivo bidireccional.

a. Identifica las moléculas señaladas con un número del 1 al 7 en el dibujo.
b. ¿Por qué se dice que la membrana plasmática es asimétrica?
c. ¿Mediante qué mecanismo pueden atravesar la membrana celular en contra de gradiente las sustancias cargadas eléctricamente tales como el
sodio o potasio?
d. Cita un orgánulo carente de membrana, otro con membrana simple y otro con doble membrana en una célula animal.

La Rioja, Junio de 2021, pregunta 6

Describa el modelo de mosaico fluido de la membrana plasmática y haga un dibujo explicativo señalando los componentes principales.

Navarra, Julio de 2021, pregunta 6

La membrana plasmática es una barrera selectiva que separa el interior celular del medio extracelular.

a) ¿Cómo se llama el modelo de membrana más aceptado en la actualidad?

b) Cita los componentes de la membrana plasmática.

c) ¿Por qué se dice que la membrana plasmática es asimétrica?

Canarias, Junio de 2022, pregunta 11

Animales, plantas y hongos deben su existencia a una transformación en virtud de la cual bacterias diminutas y elementales se convirtieron en células grandes y dotadas de una organización compleja.

a.- ¿Por qué se dice que la membrana plasmática es asimétrica?
b.- ¿A qué tipos celulares y a qué membranas celulares es aplicable el modelo de Mosaico Fluido?
c.- Nombra tres funciones de la membrana plasmática.

Cantabria, Junio de 2023, pregunta 10

Describa el modelo de mosaico fluido de membrana, y cite al menos 3 de sus funciones. Represéntelo con un dibujo en el que aparezcan claramente señalados los distintos tipos de lípidos, proteínas y glúcidos que la conforman.

Actividad basada en Comunidad Valenciana, Junio de 2023, pregunta 4.1.

Observa el esquema y responde:

Transporte a través de membrana

Indica el nombre de las partes señaladas con números:

  • 1. . Transporte de iones.
  • 2.  . Forma parte del glucocálix. Reconocimiento celular.
  • 3. . Confiere rigidez/Regula la fluidez.
  • 4. . Forman la bicapa lipídica/control del transporte de sustancias/fluidez de la
    membrana

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Repasando la estructura de la membrana

Pregunta

Según el modelo de mosaico fluido, ¿cómo se disponen las cabezas hidrofílicas de los fosfolípidos en la membrana plasmática?

Respuestas

Hacia el medio externo y el citosol

Hacia el citosol exclusivamente

Hacia el medio externo exclusivamente

Formando una capa en la superficie de la membrana

Retroalimentación

Pregunta

¿Qué función cumple el colesterol en las membranas plasmáticas según el modelo propuesto?

Respuestas

Estabiliza la membrana, haciéndola menos flexible y fluida

Aumenta la fluidez

Facilita el movimiento de las proteínas

Incrementa la permeabilidad de la bicapa lipídica

Retroalimentación

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