Localizacion celular biologia


Introducción

Las proteínas integrales d e membrana solamente pueden extraerse de la membrana por la acción de detergentes, que desplazan los lípidos unidos a las cadenas laterales hidrofóbicas de las proteína Las proteínas integrales que penetran en la bicapa lipídica pueden clasificarse en dos grandes grupos 1. Proteínas que atraviesan la bicapa una sola vez.

Proteínas que atraviesan la bicapa varias veces. Esta proteína consta de siete hélices c que atraviesan la bicapa de un lado a otro18 fig. Al igual que los lípidos de la membrana, las proteínas pueden desplazarse lateralmente en la membrana Sin embargo, su movilidad varía notablemente. Por ejemplo, la proteína fotorreceptiva rodopsina es extraordinariamente móvil.

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Esta proteína transmembranaria enlaza la matriz extracelular y el c i t o e s q u e l e t o Pero, por esa misma razón, las células han tenido que desarrollar sistemas especiales para transportar las moléculas polares a través de sus membranas. El transporte de pequeñas moléculas a través de la bicapa lipídica se consigue mediante proteínas transmembrana especializadas, cada una de las cuales es responsable de la transferencia de una molécula específica o de un grupo de moléculas afines.

No se conoce muy bien la función de los carbohidratos de las membranas. Es posible que los de ciertas glucoproteínas transmembrana ayuden a anclar y orientar las proteínas en la membrana, impidiendo que se deslicen hacia el citosol o que oscilen a través de la bicapa. También pueden desempeñar un cierto papel en guiar a una glucoproteína hacia su destino adecuado, de una manera semejante a como lo hacen en algunas glucoproteínas de los lisosomas.

Capítulo 5. Glucólisis y respiración celular

Aunque hay evidencias indirectas a favor de esta fun La velocidad a la que una molécula difunde a través de una bicapa lipídica varía enormemente, dependiendo del tamaño de la molécula y de su solubilidad relativa en aceite. Las bicapas lipídicas son altamente impermeables a todas las moléculas cargadas iones , por muy pequeñas que sean Al igual que las bicapas lipídicas artificiales, las membranas celulares permiten el paso del agua y de moléculas no polares por simple difusión.


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El transporte de estos solutos, que en diversas membranas, y de manera selectiva, ocurre a velocidades muy superiores a los de su difusión por la bicapa, depende de proteínas integrales que facilitan o promueven su paso a través de aquélla. Puesto que las proteínas de transporte forman una vía proteica continua a través de la membrana, los solutos que transportan específicamente no tienen que entrar en contacto directo con el interior hidrofóhico de la bicapa lipídica Existen dos tipos de proteínas de transporte de membrana.

Un tipo de proteín a s denominadas transportadores carriers , poseen s i t i o s de unión específicos para el soluto, que exponen alternativamente a un lado o a otro de la memb r a n a mediante cambios de conformación. Otras p r o t e í n a s , denominadas canales, constituyen conductos polares a través de los cuales pueden difundir ciertos solutos. A l g u n o s transportadores simplemente transportan un soluto de un lado a otro de la membrana.

Este tipo de transporte recibe el nombre de uniporte. Existen transportadores que facilitan el transporte p a s i v o de determinados solutos a través de la memb r a n a , mientras que otros funcionan como bombas que impulsan activamente el movimiento de solutos específicos en contra de sus gradientes electroquímicos transporte activo.

Sin embargo, los canales sólo pueden mediar el transporte pasivo de solutos a través de la membrana fig. T r a n s p o r t e pasivo E l transporte pasivo es un tipo de difusión en el que un ion o molécula que atraviesa la membrana se m u e v e a favor de su gradiente electroquímico o de concentración. En el transporte pasivo no se gasta energía metabólica.

Localización

Existen dos tipos de transporte pasivo: la difusión simple y la difusión facilitada En la difusión simple, el transporte pasivo tiene l u gar por sí solo: una molécula atraviesa la membrana sin la ayuda de proteínas de transporte. En este tipo de transporte, las moléculas de soluto no establecen interacciones específicas con los componentes de la membrana, sino que se disuelven en la bicapa lipídica y difunden en el interior de ésta de forma libre e independiente, como lo harían en el seno de un fluido de características similares.

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Existe poca especificidad para este proceso. Como cabría esperar, el factor determinante en el transporte por difusión simple es la liposolubilidad. Gases tales como el oxígeno y el d i ó x i d o de carbono y moléculas pequeñas como el e t a n o l entran en la célula por difusión simple. Sin embargo, la permeabilidad de la bicapa para los ion e s es extraordinariamente baja, requiriéndose la presencia de proteínas que faciliten su transporte Como en la difusión simple, en estos casos el sustrato sólo se mueve a favor de su gradiente de concentración o de potencial electroquímico, pero a velocidades varios órdenes de magnitud superiores a lo que cabría esperar de su difusión a través de la bicapa lipídica; de ahí la denominación de difusión facilitada.

Las proteínas integrales implicadas en este tipo de transporte pueden ser transportadores o canales Otro ejemplo bien conocido es el intercamhiador de aniones de los eritrocitos, que funciona como un antiporte, intercambiando Cl y Co3H Estos grupos podrían configurar la vía de paso y e l sitio específico para los solutos. Cambios de conformación de estas proteínas harían accesibles estos sitios desde uno u otro lado de la membrana27 Al contrario, las proteínas implicadas pueden controlar el flujo de los iones manteniendo abiertos o cerrados los conductos para los mismos.

Comparación de las concentraciones de iones dentro y fuera de una célula de mamífero típica. Se conocen tres ATPasas transportadoras de protones'.

11►Todo Sobre: Los Tejidos -Clasificación y Funciones-

Otra H--ATPasa diferente es la que se encuentra en la membrana mitocondrial de células eucariotas. Estos sistemas se denominan ATPasas transportadoras de iones o bombas de iones fig. Si se acumula demasiado colesterol libre en una célula, ésta detiene la síntesis de receptores, con lo que la célula absorbe menos colesterol 4 1. Bibliografía 4 , Yeagle P: The membranes cells. Academic, Orlando, Trends Biochem Sci, , De Kruiff B y cols.

En The enzymes of Biological Membranes. Volumen 1 Membrane Structure and Dynamics , 2. Plenum, Nueva York, Yeagle P: Cholesterol and the cell membrane. Biochem Byophys Acta , Trends Biochem Sci , Chapman D y Benga G: Biomembrane fluidity: studies of model and natural membranes. En BiologicaI Membranes. Academic, Londres, Branton D: Fracture faces of frozen membranes.


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Kimelberg HK: The ínfluence of membrane fluidity on the activity of membrane-bound enzymes. Cell Surface Reviews. Elsevier, Amsterdam, Edidin M: Rotational and lateral diffusion of membrane proteins and lipids: phenomena and function. Curr Topp Memb Transp, , Rothman J y Lenard J: Membrane asymmetry. Science, , Unwin N y Henderson R: The structure of proteins in biological membranes. Sci Am 2 , Eisenberg D: Three-dimensional structure of membrane and surface proteins.

Generalidades

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Para realizar estas funciones, las secuencias de ADN deben ser transcritas a mensajes que puedan traducirse para la fabricación proteínas, que son las moléculas complejas que hacen la mayor parte del trabajo en nuestro cuerpo. Una secuencia discreta de ADN que contiene las instrucciones para elaborar una proteína se conoce como gen. El tamaño de un gen puede variar enormemente, desde aproximadamente 1, bases hasta 1 millón de bases en los seres humanos.

Los genes sólo forman aproximadamente el 1 por ciento de la secuencia de ADN.

Biología celular y molecular del virus de inmunodeficiencia humana (VIH)

La mayoría de las secuencias del genoma humano no tienen una función conocida. Las instrucciones del ADN se usan para elaborar proteínas en un proceso de dos pasos. Sin embargo, pasó casi un siglo desde ese descubrimiento hasta que los investigadores entendieron la estructura de la molécula de ADN y se dieron cuenta de su importancia fundamental para la biología. Por muchos años, los científicos debatieron qué molécula portaba las instrucciones biológicas de la vida.

La mayoría pensaba que el ADN era una molécula demasiado sencilla para desempeñar un papel tan importante. Al estudiar patrones de difracción de rayos X y construir modelos, los científicos descifraron la estructura de doble hélice del ADN, una estructura que le permite pasar información biológica de una generación a otra. Los científicos usan el término "doble hélice" para describir la estructura química de doble hebra bicatenaria enrollada del ADN. Esta forma, efectivamente tiene una apariencia muy parecida a una escalera retorcida en forma de hélice.

Debido a la naturaleza altamente específica de este tipo de emparejamiento químico, la base A siempre forma pareja con la base T y, asimismo, la C con la G. Así pues, si la secuencia de las bases en una de las hebras de una doble hélice es conocida, descifrar la secuencia de las bases en la otra hebra es algo muy sencillo basado en el principio de complementariedad.

Cuando una célula se prepara para dividirse, la hélice de ADN se separa temporalmente en dos hebras individuales. Estas hebras individuales sirven como plantillas para construir dos nuevas moléculas de ADN de doble hebra, siendo cada una, una copia exacta de la molécula original de ADN.

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