Biomembranas (1).docx

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República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Universitaria
Universidad Politécnica Territorial “J.J. Montilla”
Acarigua Edo. Portuguesa
Las Biomembranas
Integrantes:
Naileth Alvarado C.I 26.147.146
Liseth Torrealba C.I 30.362.948
Michel Lugo C.I 30.441.313
Semestre/Sección:
Semestre I 180
Docente:
Gustavo Gamboa
Acarigua 20 de marzo 2022

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Índice
Pág
Introducción -------------------------------------------------------------------------------- 3
Biomembranas ---------------------------------------------------------------------------- 4
Composición de las membranas celulares ----------------------------------------- 6
Función de las membranas celulares ------------------------------------------------ 10
Membranas biológicas ------------------------------------------------------------------- 10
Funciones de las membranas biológicas -------------------------------------------- 11
Características de las membranas biológicas -------------------------------------- 12
Composición de las membranas biológicas ----------------------------------------- 13
Diferencia entre las membranas ------------------------------------------------------- 16
Componentes bioquímicos en las biomembranas --------------------------------- 18
Conclusión ----------------------------------------------------------------------------------- 19
Bibliografía ----------------------------------------------------------------------------------- 20

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Introducción
Las células poseen estructuras que la recubren y separándola del medio
circundante como lo es la membrana biológica, son estructuras organizadas
de lípidos y proteínas con pequeñas cantidades de glúcidos. Estas definen los
limites externos de las células y regulan el tráfico molecular a través de estos
límites; dividen el espacio interno en compartimentos discretos para segregar
procesos y componentes. Igualmente, las membranas celulares también
llamada membrana citoplasmática confieren protección a la célula, separa su
interior del medio exterior que las rodea. La membrana celular consiste en una
bicapa (doble capa) lipídica que es semipermeable. Entre otras funciones, la
membrana celular regula el transporte de sustancias que entran y salen de la
célula.
Además, en el presente informe se mencionará y explicaran conceptos
que permitan el reconocimiento de valiosa información sobre las
biomembranas: Composición de las membranas celulares, Función de las
membranas celulares, Composición y función de las membranas biológicas
entre otros.

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Biomembranas
Las biomembranas son estructuras de naturaleza principalmente
lipídica, muy dinámicas y selectivas, que forman parte de las células de todos
los seres vivos. En esencia, se encargan de establecer los límites entre la vida
y el espacio extracelular, además de decidir de manera controlada qué puede
entrar y salir de la célula. Las biomembranas definen los distintos orgánulos
presentes en la célula eucariota (compartimentación), presentan
permeabilidad selectiva ante determinadas sustancias.
Las propiedades de la membrana (como fluidez y permeabilidad) están
determinadas directamente por el tipo de lípido, la saturación y longitud de
estas moléculas. Cada tipo de célula tiene una membrana con una
composicióncaracterística de lípidos, proteínas y carbohidratos, que le permite
llevar a cabo sus funciones.
Todas las biomembranas forman estructuras cerradas que separan la
luz en el interior del exterior y están basados en el modelo de bicapa común.

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Su principal función es la de controlar la entrada y salida de moléculas, así
como hacia adentro y afuera de los orgánulos de las células eucariontes. Estas
membranas internas son tan importantes para la célula que el área total de
éstas es alrededor de diez veces mayor que el de la membrana plasmática
celular.
Los componentes lipídicos de las membranas no sólo afectan a su
forma y su función, sino que también desempeñan un papel importante en el
anclaje de las proteínas a la membrana, en la modificación de las actividades
de las proteínas de la membrana y en la transducción de señales al citoplasma.
Una biomembrana estándar está constituida por fosfoglicéridos,
esfingolípidos y esteroides. Estos 3 tipos de lípidos son moléculas anfipáticas
que tienen una cabeza polar (hidrófila) y una cola hidrófoba. La presencia de
estas colas, junto a las interacciones de van der Waals formar una bicapa con
las cabezas orientadas hacia el agua. Aunque las 3 moléculas anteriormente
mencionadas tienen un carácter anfipático en común, difieren en sus
estructuras químicas, abundancia y funciones específicas en la membrana.
Las membranas no son simples componentes pasivos de la célula, sino
que juegan un papel clave en el proceso de la vida. El conjunto de proteínas
especializadas que contienen las membranas promueve y catalizan diferentes
procesos moleculares de la célula: Transporte de solutos a través de las
membranas, Trasductores de energía: convierten un tipo de energía en otro y
Trasmisores de señales.
Propiedades:
 Asimetría (composicional y organizacional) tanto lateral como en las
hemicapas interna y externa.

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 Dinámica: movimientos difusión y rotación (lípidos y proteínas)
precesión, flip-flop (lípidos).
 Permeabilidad selectiva.
Composición de las membranas celulares
En la composición química de la membrana intervienen diversas
moléculas: lípidos, proteínas y glúcidos. Los lípidos se encuentran dispuestos
en forma de bicapa, mientras que las proteínas se disponen en forma irregular
y asimétrica entre los mismos. Estos componentes confieren un cierto grado
de movilidad a la membrana dando lugar al modelo conocido como mosaico
fluido (Singer y Nicholson, 1972).
La membrana celular no es igual para todos los organismos vivos, existen
diferencias, por ejemplo, entre organismos procariotas y eucariotas, incluso
entre los miembros de estos dos grupos existen diferencias características en
la composición de sus membranas. Los componentes principales de las
membranas celulares son:
 Fosfolípidos:
Los fosfolípidos son los componentes principales de la membrana
celular. Son moléculas anfipáticas compuestas por una región
hidrofílica o cabeza polar y una región hidrofóbica compuesta por dos
cadenas hidrocarbonadas de ácidos grasos que constituyen la región
apolar o colas apolares. La región polar presenta un grupo NH3 y se
conecta a la región apolar mediante la presencia de una molécula de
glicerol, la cual se une a las colas apolares mediante enlaces de tipo
éster.

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La región apolar se compone de dos cadenas hidrocarbonadas de
longitud variable (comprendidas entre 14 y 24 átomos de carbono,
generalmente). Las colas apolares presentan un cierto grado de
movilidad debido a su estructura y a la posible presencia de dobles
enlace. Los ácidos grasos insaturados determinan el empaquetamiento
en el plano lateral de la bicapa.
Las moléculas de fosfolípido se estructuran, en función de su
lipofilicidad, en forma de una bicapa continua de aproximadamente 5
nm de ancho. Esta bicapa, establecida como base para la estructura
celular, es la matriz en la que se integran otras moléculas que tienen
diferentes funciones y son imprescindibles para la vida. Cabe destacar
que no existe una composición lipídica estándar, sino que dependerá
de la función de cada célula u orgánulo, aunque existen unos
fosfolípidos que se encuentran con más frecuencia en las membranas
celulares.

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La composición lipídica de las membranas no es la misma según se
considere la región extracelular o la región intracelular, esta asimetría
entre monocapas es debidaa las diferentes funciones que desempeñan
ambas regiones.
 Esteroles:
El colesterol, es el esterol más habitual presente en las membranas
celulares eucariotas, mientras que las membranas procariotas carecen
de esta molécula.
En la imagen se muestra la estructura del colesterol, que determina su
localización en la membrana. El colesterol se encuentra insertado en la
bicapa con su grupo hidroxilo C3 próximo a las cabezas polares de los
fosfolípidos y su región apolar integrada entre las cadenas
hidrocarbonadas apolares de los mismos.
Las moléculas de colesterol actúan como reguladoras de la fluidez de
la membrana, evitando los cambios bruscos que produciría en la misma,
por ejemplo, un incremento de la temperatura. En el caso de los
organismos que carecen de colesterol, la función de estabilidad de la
bicapa es proporcionada por otro tipo de esteroles, como el ergosterol.
 Glucolípidos:

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Los glucolípidos son moléculas lipídicas que presentan en su estructura
cadenas de polisacáridos que quedan expuestas en el espacio
extracelular. Estos lípidos, se diferencian entre sí por la naturaleza de
la parte glucídica que exponen. En las membranas citoplasmáticas de
los organismos eucariotas y procariotas, los glucolípidos mayoritarios
son los neutros, llamados así por presentar una cabeza polar formada
por azúcares neutros.
Estos componentes de la bicapa pueden presentar función de
protección y aislamiento, así como constituir una zona de
reconocimiento para otras moléculas.
 Proteínas:
Las proteínas de membrana, pueden ser periféricas o integrarse parcial
o totalmente en la membrana, siendo, generalmente, de tipo globular o
fibroso. Su actividad es fundamental para el mantenimiento de los
gradientes transmembranarios y el estudio de su estructura resulta
prioritario. Cabe destacar, que la proporción de proteínas de membrana
que han podido ser cristalizadas es muy baja. Según su composición,
las proteínas se pueden clasificar en:
1. Proteínas simples: compuestas únicamente por aminoácidos.

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2. Proteínas conjugadas: compuestas por aminoácidos y por otros
compuestos orgánicos o inorgánicos denominados grupos
prostéticos.
Función de las membranas celulares
 Delimitación: Define y protege mecánicamente a la célula,
distinguiendo el exterior del interior, y una célula de otra. Además, es la
primera barrera de defensa frente a otros agentes invasores.
 Administración: Su selectividad le permite dar paso a las sustancias
deseadas en la célula y negar el ingreso a las indeseadas, sirviendo de
comunicación entre el exterior y el interior a la vez que regula dicho
tránsito.
 Preservación: A través del intercambio de fluidos y sustancias, la
membrana permite mantener estable la concentración de agua y otros
solutos en el citoplasma, mantener su pH nivelado y su carga
electroquímica constante.
 Comunicación: La membrana puede reaccionar ante estímulos
provenientes del exterior, transmitiendo la información al interior de la
célula y poniendo en marcha procesos determinados como la división
celular, el movimiento celular o la segregación de sustancias
bioquímicas.
Membranas biológicas
Estas definen los límites externos de las células, y separan
compartimientos dentro de ellas. Son componentes esenciales de todas las
células vivas. Una membrana típica está formada por dos capas de moléculas
de lípidos y muchas proteínas embebidas en ella. Las membranas biológicas

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no sólo son barreras pasivas contra la difusión. Tienen una gran variedad de
funciones complejas. Algunas proteínas contenidas en las membranas sirven
como bombas selectivas que controlan en forma estricta el transporte de iones
y de moléculas pequeñas que entran y salen de la célula. Las membranas
también son responsables de generar y mantener la concentración de
gradientes de protones, esenciales para la producción de ATP. Los receptores
en las membranas reconocen señales extracelulares y las comunican al
interior de la célula.
Las membranas biológicas no constituyen barreras impermeables al
paso de materiales, sino que contienen puertas muy selectivas que facilitan el
paso de determinadas sustancias en determinadas direcciones regulando
de esta manera el flujo de nutrientes, productos de desecho, iones, etc.
Funciones de las membranas biológicas
 Define los límites de la célula y sus organelos actuando además como
una barrera de permeabilidad.
 Funciona como sitio para la realización de procesos bioquímicos
específicos como es el transporte de electrones o el procesamiento de
proteínas en el retículo endoplasmático.

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 Regula el transporte de sustancias hacia y desde el interior de la célula
o de sus organelos.
 Alberga a las macromoléculas que actúan como receptores que
detectan las señales externas y las transfieren al interior de la célula.
 Proveen mecanismos para el contacto célula-célula, adhesión y
comunicación.
Características de las membranas biológicas
 Las moléculas que constituyen las membranas se encuentran libres
entre si pudiendo desplazarse en el seno de ella, girar o incluso rotar,
aunque esto último más raramente.
 La membrana mantiene su estructura por uniones muy débiles: fuerzas
de Van der Waals e interacciones hidrofóbicas.
a) Esto le da a la membrana su característica fluidez
 Los lípidos pueden presentar una mayor o menor movilidad en función
de factores internos y externos.
a) Internos: cantidad de colesterol o de ácidos grasos
b) Externos: temperatura o composición en el exterior.
 Todos estos movimientos se realizan sin consumo de energía.
a) Una mayor cantidad de ácidos grasos insaturados o de cadena
corta hace que la membrana sea mas fluida y sus componentes
tengan una mayor movilidad.
b) Una mayor temperatura hace también que la membrana sea más
fluida.
c) El colesterol endurece la membrana y le da una mayor
estabilidad y por lo tanto una menor fluidez.

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 Otra característica de las membranas biológicas es su asimetría, debida
a la presencia de proteínas en ambas caras.
a) Las dos caras de la membrana realizan funciones diferentes.
Composición de las membranas biológicas
Asimetría:
La bicapa lipídica consta de una capa externa y una interna. Los
componentes de las bicapas se distribuyen de forma desigual entre las dos
superficies para crear asimetría entre las superficies exterior e interior. Esta
organización asimétrica es importante para funciones celulares como la
señalización celular. La asimetría de la membrana biológica refleja las
diferentes funciones de las dos valvas de la membrana.
Como se ve en el modelo de membrana fluida de la bicapa de fosfolípidos,
la valva externa y la valva interna de la membrana son asimétricas en su
composición. Ciertas proteínas y lípidos descansan solo en una superficie de
la membrana y no en la otra.
 Tanto la membrana plasmática como las membranas internas tienen
caras citosólicas y exoplasmáticas.
 Esta orientación se mantiene durante el tráfico de la membrana: las
proteínas, lípidos, glicoconjugados que miran hacia la luz del retículo

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endoplasmático y el aparato de Golgi se expresan en el lado
extracelular de la membrana plasmática.
En las células eucarióticas, los nuevos fosfolípidos son fabricados por
enzimas unidas a la parte de la membrana del retículo endoplásmico que se
enfrenta al citosol. Estas enzimas, que utilizan ácidos grasos libres como
sustratos, depositan todos los fosfolípidos recién formados en la mitad
citosólica de la bicapa. Para permitir que la membrana en su conjunto crezca
uniformemente, la mitad de las nuevas moléculas de fosfolípidos deben
transferirse a la monocapa opuesta. Esta transferencia es catalizada por
enzimas llamadas flipasas. En la membrana plasmática, las flipasas
transfieren fosfolípidos específicos de forma selectiva, de modo que los
diferentes tipos se concentran en cada monocapa.
Lípidos:
La membrana biológica está formada por lípidos con colas hidrofóbicas
y cabezas hidrofílicas. Las colas hidrófobas son colas de hidrocarburos cuya
longitud y saturación es importante para caracterizar la célula. Las balsas de
lípidos se producen cuando las especies de lípidos y las proteínas se agregan
en dominios de la membrana. Estos ayudan a organizar los componentes de
la membrana en áreas localizadas que están involucradas en procesos
específicos, como la transducción de señales.
Los glóbulos rojos o eritrocitos tienen una composición lipídica única.
La bicapa de glóbulos rojos está compuesta por colesterol y fosfolípidos en
proporciones iguales en peso. La membrana de los eritrocitos juega un papel
crucial en la coagulación de la sangre. En la bicapa de los glóbulos rojos se
encuentra la fosfatidilserina. Suele estar en el lado citoplásmico de la
membrana. Sin embargo, se invierte a la membrana externa para usarse
durante la coagulación de la sangre.

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Proteínas:
Las bicapas de fosfolípidos contienen diferentes proteínas. Estas
proteínas de membrana tienen varias funciones y características y catalizan
diferentes reacciones químicas.
Las proteínas integrales atraviesan las membranas con diferentes
dominios en cada lado. Las proteínas integrales mantienen una fuerte
asociación con la bicapa lipídica y no pueden desprenderse fácilmente. Se
disociarán solo con un tratamiento químico que rompa la membrana.
Las proteínas periféricas se diferencian de las proteínas integrales en
que mantienen interacciones débiles con la superficie de la bicapa y pueden
disociarse fácilmente de la membrana. Las proteínas periféricas se encuentran
en una sola cara de una membrana y crean una asimetría de la membrana.
Oligosacáridos:
Los oligosacáridos son polímeros que contienen azúcar. En la
membrana, pueden unirse covalentemente a lípidos para formar glicolípidos o
unirse covalentemente a proteínas para formar glicoproteínas. Las
membranas contienen moléculas de lípidos que contienen azúcar conocidas
como glicolípidos. En la bicapa, los grupos de azúcar de los glicolípidos están
expuestos en la superficie celular, donde pueden formar enlaces de
hidrógeno.9 Los glicolípidos proporcionan el ejemplo más extremo de
asimetría en la bicapa lipídica.

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Los glucolípidos realizan una gran cantidad de funciones en la
membrana biológica que son principalmente comunicativas, incluido el
reconocimiento celular y la adhesión célula-célula. Las glicoproteínas son
proteínas integrales. Desempeñan un papel importante en la respuesta
inmunitaria y la protección.
Diferencia entre las membranas
Membrana biológica:
Es una membrana de tipo selectivamente permeable, que separa la
célula del medio ambiente extracelular o bien crea compartimentos
intracelulares. definen los límites externos de las células, y separan
compartimientos dentro de ellas. Son componentes esenciales de todas las
células vivas.
Las bicapas lipídicas son el principal componente estructural de todas
las membranas biológicas, incluyendo membranas plasmáticas y membranas
internas de células eucariotas. Las interacciones no covalentes entre las
moléculas de lípidos en las bicapas hacen que las membranas sean flexibles
y les permiten autosellarse.
Una membrana biológica típica contiene de un 25 a un 50% de lípidos,
y de un 50 a un 75% de proteínas, en masa, con menos de 10% de
carbohidratos como componente de glicolípidos y glicoproteínas. Las
composiciones de las membranas biológicas varían en forma considerable
entre las especies, y aun entre distintos tipos celulares en organismos
multicelulares.
Membrana celular:
se encuentra en las células y separa su interior del medio exterior que
las rodea. La membrana celular consiste en una bicapa (doble capa) lipídica

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que es semipermeable. Es una capa fina de alrededor de 75 amstrongs, o lo
que es lo mismo 7,5 nanómetros, flexible cualidad que es muy importante para
poder desarrollar parte de sus funciones.
La membrana celular confiere protección a la célula. También le
proporciona unas condiciones estables en su interior, y tiene otras muchas
funciones. Una de ellas es la de transportar nutrientes hacia su interior y
expulsar las sustancias tóxicas fuera de la célula. Otra de sus funciones es
debida a que en la propia membrana hay insertadas distintas proteínas que
interactúan con otras sustancias del exterior y otras células. Estas proteínas
pueden ser glicoproteínas, cuando están formadas por un azúcar unido a una
proteína, o pueden ser lipoproteínas, cuando se componen de la unión de un
lípido con una proteína.
Membrana plasmática:
La membrana plasmática, que rodea a todas las células, define la
extensión de la célula y mantiene las diferencias esenciales entre el contenido
de ésta y su entorno. Esta membrana es un filtro, altamente selectivo, que
controla la entrada de nutrientes y la salida de los productos residuales y,
además, genera diferencias en la concentración de iones entre el interior y el
exterior de la célula.
La membrana plasmática también actúa como un sensor de señales
externas, permitiendo a la célula alterar su comportamiento en respuesta a
estímulos de su entorno. La membrana plasmática de la célula es una
estructura altamente diferenciada.
Para realizar estas funciones, la membrana plasmática necesita lípidos,
los cuales crean una barrera semipermeable entre la célula y su entorno.
También necesita proteínas, que participan en el transporte a través de la
membrana y en la comunicación celular, y carbohidratos (azúcares y cadenas

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de azúcar), que se unen a lípidos y proteínas y ayudan a que las células se
reconozcan entre ellas.
Membrana citoplasmática:
Se denomina membrana citoplasmática, plasmalema o membrana
plasmática una doble capa de fosfolípidos que rodea y delimita a las células,
separando al interior del exterior y permitiendo el equilibrio físico y químico
entre el entorno y el citoplasma de la célula. Se trata de la parte más externa
de la célula.
La característica primordial de la membrana citoplasmática es su
permeabilidad selectiva, es decir, su capacidad de permitir o rechazar el
ingreso de determinadas moléculas al interior de la célula, regulando así el
paso de agua, nutrientes o sales iónicas, para que el citoplasma siempre esté
en sus condiciones óptimas de potencial electroquímico (cargado
negativamente), de pH o de concentración.
Componentes bioquímicos en las biomembranas
 Proteínas
 Lípidos
 Carbohidratos
 Fosfolípidos
 Glúcidos
 El colesterol
 Glucolípidos

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Conclusión
Para finalizar, todo lo escrito en el presente informe nos hace referencia
sobre las biomembranas, son estructuras de naturaleza principalmente
lipídica, muy dinámicas y selectivas, que forman parte de las células de todos
los seres vivos. En esencia, se encargan de establecer los límites entre la vida
y el espacio extracelular, además de decidir de manera controlada qué puede
entrar y salir de la célula. Cada tipo de célula tiene una membrana con una
composición característica de lípidos, proteínas y carbohidratos, como lo son
las membranas biológicas, son estructuras complejas, su dinámica estructura
está hecha de moléculas de lípidos (en su mayoría fosfolípidos) y proteínas
que se encuentran en constante movimiento. Estas regulan el paso de
materiales, se adhieren y comunican con otras células y transmiten señales
entre el medio ambiente y el interior de la célula.
Continuando con el tema, la célula esta rodeada por una membrana,
denominada membrana plasmática, la membrana delimita el territorio de la
célula y controla el contenido químico de la célula. La membrana plasmática
protege a la célula. También proporciona un entorno estable dentro de la
célula. Esta membrana tiene importantes funciones. Unas de ellas es el
transporte de nutrientes dentro de la célula, el transporte de sustancias tóxicas
fuera de la célula entre otros.

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Bibliografía
https://www.lifeder.com/biomembranas/
https://www.studocu.com/ca-es/document/universitat-de-les-illes-
balears/bioquimica/tema-8-biomembranas-y-transporte-a-su-traves/21997482
https://www.infobiologia.net/2017/03/biomembranas-composicion-lipidica-
propiedades.html
https://es.wikipedia.org/wiki/Membrana_biol%C3%B3gica#Formaci%C3%B3n
http://karmcm.blogspot.com/2016/06/las-membranas-biologicas.html
2.INTRODUCCION.pdf
https://www.udocz.com/apuntes/213874/membranas-biologicas-
generalidades
https://concepto.de/membrana-celular/
https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Membrana-celular
https://es.khanacademy.org/science/ap-biology/cell-structure-and-
function/plasma-membranes/a/structure-of-the-plasma-membrane
.

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