Actividad 2 “Membrana celular”
1.- ¿Qué estudia la fisiología?
La fisiología estudia las
funciones de los seres vivos y el cómo un organismo lleva a cabo las diversas
actividades vitales: cómo siente, cómo se mueve, cómo se adapta a unas
circunstancias cambiantes, y cómo da lugar a nuevas generaciones. El término
fisiología fue utilizado por Aristóteles para describir el funcionamiento de
todos los organismos vivientes y por Hipócrates que lo asociaba al “poder curativo de la
naturaleza”. A lo largo del siglo XVI en Europa el término se asoció
definitivamente con el estudio de las funciones vitales del cuerpo humano,
extendiéndose más adelante al de los animales y plantas.
2.- ¿Cuál es la importancia de
la formación de la membrana celular en la formación de los organismos?
La membrana plasmática tiene un papel
fundamental en las células teniendo en cuenta que el intercambio de sustancias
entre ésta y el medio aporta los compuestos necesarios para que se lleven a
cabo las funciones celulares. En este sentido la membrana se encarga de regular
dicho intercambio además de permitir la salida de los productos del
metabolismo que la célula no necesita.
3.- ¿Cuáles son los componentes
de la membrana celular y su función de cada uno de ellos?
Están constituidas básicamente por lípidos y
proteínas también poseen hidratos de carbono unidos a las
proteínas y a los lípidos mencionados.
La bicapa fosfolipídica
estabiliza toda la estructura de la membrana. El colesterol que
se halla en la membrana tiene la función de evitar que ésta sea muy fluida e
impide que la viscosidad aumente al subir la temperatura. Es decir que regula
la fluidez de la membrana, ya que esta propiedad es fundamental para el
correcto funcionamiento de la membrana.
Las proteínas de membrana desempeñan
un papel fundamental en la regulación y control de su permeabilidad. Entre las
proteínas de membrana, podemos distinguir también polipéptidos que poseen función
enzimática, receptores para diversas señales (como las hormonales), que producen
la adhesión celular.
Los glúcidos se
hallan solo en la porción externa de la membrana y pueden unirse a una proteína
(glucoproteína) o a un lípido (glucolípido), generando de este modo una
asimetría en cuanto a la composición química. Esta asimetría es fundamental en
el transporte de sustancias, ya que la membrana adquiere cargas diferentes en
ambos lados. Externamente es positiva e internamente negativa, lo que genera
una diferencia energética entre ambas zonas (esto es muy importante, por
ejemplo en la transmisión de los impulsos nerviosos). También cumplen una
función muy importante como señales de reconocimiento para la interacción entre
las células
4.- ¿Qué organelos son los
responsables de la formación de lípidos, proteínas y carbohidratos de la
membrana celular?
El retículo endoplásmico es el responsable de la síntesis
de proteínas y lípidos para algunos organelos y para exportación así como
reacciones de detoxificación.
El aparato de Golgi tiene la función de seleccionar
y exportar proteínas.
La mitocondria tiene la función de oxidar
carbohidratos y lípidos.
5.- ¿De qué manera contribuye
la membrana a la homeostasis celular?
Para conseguir el mantenimiento de un ambiente
fisiológico interno o de un equilibrio interno más o menos estables en el
organismo existen una gran variedad de actividades, que contribuyen de forma
importante a la homeostasis. La membrana
celular ejerce una importante regulación, al controlar el transporte de
sustancias hacia el interior y exterior de la célula. El control de estos
intercambios es esencial para proteger la integridad de las células, para
mantener las muy estrictas condiciones de pH y concentraciones iónicas que
permiten el transcurso de sus actividades metabólicas. Además de la membrana
celular, las membranas internas que rodean a orgánulos, como las mitocondrias y
los cloroplastos, o las que rodean el núcleo, controlan en paso de sustancias
entre compartimentos intracelulares; así, la célula puede mantener el ambiente necesario
para los procesos que tienen lugar en los diferentes orgánulos.
6.- ¿Dónde se localizan las
proteínas de la membrana y que funciones cumplen?
Las proteínas de membrana
pueden clasificarse, utilizando como criterio el grado de asociación a esta, en
“integrales” y “periféricas”. Las proteínas integrales toman contacto tanto con
el lado exterior, como con el interior de la membrana , por lo tanto también son
llamadas de transmembrana. Estas proteínas se encuentran asociadas con hidratos
de carbono, por lo cual se les denomina como glucoproteínas, las cuales representan más de un 70 % del total de
las proteínas de membrana.
Las proteínas periféricas de
la membrana no penetran en el interior hidrofóbico de la bicapa fosfolipídica,
asociándose con la bicapa mediante interacciones débiles de tipo iónicas.
7.- ¿Qué diferencias de
composición hay entre el liquido intracelular y extracelular?
La mayor diferencia radica en la distinta concentración
de iones que se encuentran en el interior y exterior de las células. El ión Sodio (Na+) es
el
principal catión
extracelular, encontrándose una mayor concentración del mismo por fuera de las
células. El ión Potasio (K+) se encuentra en mayor concentración en el interior
de nuestras células.
8.- Explica en qué consiste el
modelo de mosaico fluido
Según este modelo, la
membrana estaría formada por una doble capa fosfolipídica,
en la cual a determinados intervalos se incluyen (“flotan”) unidades proteicas
que forman un mosaico con la doble capa de lípidos.
Se dice que es modelo
porque no está demostrada en un cien por ciento, aún quedan ciertos puntos poco
concretos, pero sirve para explicar varias características de la membrana; mosaico
porque tiene muchos componentes como lípidos, proteínas glúcidos y
colesterol; fluido porque los componentes no están fijos, se
mueven.
9.- ¿Por qué la membrana es
considerada asimétrica?
Se refiere a la simetría
de sus componentes., lo cual significa
que en ambas
mitades de la bicapa los
componentes se distribuyen de diferente manera.
10.- ¿Cuáles son los movimientos
que llevan a cabo los fosfolípidos?
- de rotación: la
molécula gira en torno a su eje. Es muy frecuente y el responsable en
parte de los otros movimientos.
- de difusión lateral: las
moléculas se difunden de manera lateral dentro de la misma capa. Es el
movimiento más frecuente.
- flip-flop: es
el movimiento de la molécula lipídica de una monocapa a la otra gracias a
unas enzimas llamadas flipasas. Es el movimiento menos
frecuente, por ser energéticamente más desfavorable.
- de flexión: son
los movimientos producidos por las colas hidrófobas de los fosfolípidos.
11.- ¿Qué factores afectan la fluidez de la
membrana celular?
Temperatura: la fluidez aumenta al incrementar la temperatura.
Naturaleza de los lípidos: la presencia de lípidos insaturados y de cadena
corta favorecen el aumento de fluidez; la presencia de colesterol endurece las
membranas, reduciendo su fluidez y permeabilidad.
12.- ¿Por qué es necesario como
biólogos, entender la composición de la membrana celular?
La membrana celular es importante porque sin ella es
posible que las condiciones internas y estables de la célula que le permiten
realizar sus funciones correctamente no existieran ya que ayuda a la defensa de la célula contra moléculas indeseables,
regula la entrada y salida de sustancias y la comunica con otras células.
Referencias
http://redyseguridad.fi-p.unam.mx/proyectos/biometria/basesteoricas/fisiologia.html
http://www.efn.uncor.edu
http://www.biologiasur.org/apuntes/base-fisico-quimica/organizacion-y-fisiologia-celular/celula-eucariotica/membranas.html
http://www.biology-online.org/dictionary/Homeostasis
http://biol1medio.blogspot.mx/2009/03/organelos-celulares.html
Referencias
http://redyseguridad.fi-p.unam.mx/proyectos/biometria/basesteoricas/fisiologia.html
http://www.efn.uncor.edu
http://www.biologiasur.org/apuntes/base-fisico-quimica/organizacion-y-fisiologia-celular/celula-eucariotica/membranas.html
http://www.biology-online.org/dictionary/Homeostasis
http://biol1medio.blogspot.mx/2009/03/organelos-celulares.html
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