La membrana celular está compuesta principalmente de proteínas y lípidos. Los lípidos forman una bicapa que da estructura a la membrana, mientras que las proteínas cumplen funciones como el transporte, la comunicación celular y las reacciones enzimáticas. El modelo de mosaico fluido describe la membrana como una estructura dinámica donde los lípidos y proteínas se mueven libremente.

1. Membranas celulares
1º medio
Colegio San Ignacio

2. Estructura de la Membrana Celular
• El grosor de la membrana es de 7.5 a 10 nanómetros (nm).
• No es visible en el microscopio de luz.
Mitocondria
Membrana plasmática
Núcleo
Membrana plasmática

3. Componentes de la membrana
COMPOSICIÓN
MEMBRANA
CELULAR
PROTEÍNAS
60%
Integrales
Periféricas
Anclaje
LÍPIDOS
40%
Fosfolípidos
Colesterol
HIDRATOS
DE CARBONO
(Glicocálix)
Glicolípidos
Glicoproteínas

4. Fosfolípidos en agua
En agua, los fosfolípidos forman
espontáneamente una bicapa o lámina doble
muy estable.

5. Modelos de Membrana
Modelo de Danielli, Dawson y
Robertson (1953)
• Los lípidos forman una
bicapa lipídica.
• Las proteínas:
– en la superficie
– forman una estructura
continua.
• Llamado “Modelo de
sándwich”.
Modelo de Singer y Nicholson
(1972)
• Los lípidos forman una
bicapa lipídica.
• Las proteínas:
– en la superficie
– forman una estructura
discontinua, dispersa pero no
al azar.
• Llamado “Modelo de
Mosaico Fluido”

6. Modelo de
Sándwich
Modelo de
Mosaico Fluido

7. Componentes básicos de las
membranas
• Proteínas: median las
funciones de la membrana.
– Transporte
– Reacciones enzimáticas
– Comunicación
– Eslabones estructurales
entre el citoesqueleto y la
matriz extracelular
– Receptores
– Reconocimiento
• Lípidos: Constituyen
aproximadamente un 50% de
la masa de la mayoría de
membranas plasmáticas de las
células animales
• Existen 3 tipos principales de
lípidos en las membranas
celulares
– Fosfolípidos
– Colesterol
– Glucolípidos

8. Componentes bioquímicos de las membranas
FOSFOLIPIDOS
O
PO O-
O
CH2CHCH2
Grupo
Hidrofílico
(polar)
Colas
Hidrofóbicas
(no polar)
Doble enlace cis
O
PO O-
O
CH2CHCH2
Cadenas hidrocarbonadas
Saturadas rectas
Cadenas hidrocarbonadas
Insaturadas con dobles enlaces cis
Grupo de
cabeza polar

9. Principales Fosfolípidos
• Fosfatidiletanolamina
• Fosfatidilserina (-)
• Fosfatidilcolina
• Esfingomielina
La bicapa lipídiaca de la membrana plasmática es asimétrica
Fosfatidiletanolamina
Fosfatidilserina
Fosfatidilcolina
EsfingomielinaEspacio Extracelular
Citosol

10. Movimientos de los Fosfolípidos

11. Componentes bioquímicos de las membranas
GLICOLIPIDOS
• Lípidos que contienen oligosacáridos
• Se encuentran únicamente en la mitad exterior de la
bicapa
• Suelen constituir el 5% de las moléculas lipídicas de
la monocapa exterior.
Espacio Extracelular
Citosol

12. Componentes bioquímicos de las membranas
COLESTEROL
Cabeza polar
Estructura
rígida
del anillo
esteroide
Cola
hidrocarbonada
no polar
Posición del colesterol
en la bicapa
Cabeza polar
Región rígida
de colesterol
Región más
fluída

13. ¿De qué depende la fluidez de la
membrana?
• La fluidez de las bicapas lipídicas depende de (i) su composición lipídica y (ii) de la
temperatura
• Temperatura
• Composición lipídica: Los dobles enlaces cis de las cadenas hidrocarbonadas
insaturadas aumentan la fluidez de la bicapa fosfolipídica, al hacer que el
empaquetamiento de las cadenas sea más difícil
LíquidoViscoso
Calor
Transición de fase
Viscoso Líquido

14. ¿De qué más depende la fluidez de la
membrana?
• La presencia de colesterol disminuye la
fluidez haciendo que las cadenas de los
fosfolípidos se junten, compacten y
cristalicen (mayor rigidez).
• En situaciones de altas temperaturas,
mayor colesterol da mayor estabilidad.
• En situaciones de bajas temperaturas,
mayor colesterol da mayor fluidez.

15. Componentes bioquímicos de las membranas
PROTEINAS (I)
• La mayor parte de sus funciones están
desempeñadas por proteínas:
– Transporte
– Comunicación
– Reconocimiento
• La cantidad y el tipo de proteínas de una
membrana reflejan su función.

16. Componentes bioquímicos de las membranas
PROTEINAS (II)
• Proteínas integrales:
– Unidas a los lípidos íntimamente,
– Atraviesan la bicapa lipídica una o varias veces
(proteínas de transmembrana).
• Proteínas periféricas:
– Localizadas a un lado u otro de la bicapa lipídica.
– Unidas débilmente a los lípidos u otras proteínas
integrales por enlaces de hidrógeno

17. Componentes bioquímicos de las membranas
GLICOPROTEINAS

19. Experimento de L. Frye y M. Edidin
(1979)