Membrana plasmática

2.- En relación con la célula:

a) Identifique las biomoléculas de la imagen e indique por qué la membrana es asimétrica. (4)

SOL. 1.-  Glucoproteína: son moléculas formadas por una parte proteica y otra glucídica. Este término integra normalmente a uno o más oligosacáridos unidos de forma covalente a cadenas laterales específicas de polipéptidos. Ejemplos pueden ser las glucoproteínas que forman parte del glucocálix, elemento importantísimo de la membrana plasmática de todas las células: lleva a cabo una función de protección de la superficie celular, actúa como filtro de sustancias, participa en los procesos de reconocimiento y adhesión celular, etc.

2 y 4.- Proteína integral: están unidas íntimamente a los lípidos de la membrana y sólo pueden aislarse con tratamientos que producen la rotura de la bicapa (detergentes, disolventes orgánicos). También conocidas como proteínas de transmembrana.

3.- Proteína periférica: se localizan a un lado u otro de la bicapa y están débilemente unidas a las cabezas polares de los lípidos de la membrana o a otras proteínas integrales mediante interacciones electrostáticas o enlaces de hidrógeno. Pueden ser liberadas de la membrana por procedimientos suaves de extracción que mantienen intacta la bicapa.

- La asimétrica que posee la membrana plasmática le confiere distintas propiedades funcionales a las dos caras de la membrana, la cara citosólica y la cara extracelular. Es decir, las proteínas no son iguales en la cara externa y la interna porque las funciones a realizar son diferentes: transporte, reconocimiento celular, etc.

*Por otro lado, recordar que la parte de la membrana que está hacia el exterior o hacia el interior de la célula es hidrófilo, mientras que la parte media es hidrófoba. 

b) Describa el transporte activo y las distintas modalidades de transporte pasivo. (4) SOL.

El transporte de moléculas pequeñas a través de la membrana puede ser de dos tipos:

1.  Transporte pasivo o difusión:

No se precisa consumo de energía ya que las moléculas se mueven espontáneamente desde el lado de la membrana donde están más concentradas hasta el lado donde su concentración es menor, es decir, a favor de su gradiente de concentración. En el caso de los iones, destacar que éste también se produce a favor de su gradiente electroquímico.

En función de las moléculas que van a atravesar la membrana podemos hablar de dos tipos principales de transporte:

o   Difusión simple: se produce a través de la bicapa. De esta manera atraviesan la bicapa las moléculas no polares o liposoluble: gases como el O2 y CO2, algunas hormonas como las esteroideas y las tiroideas, etc. También pueden pasar pequeñas moléculas polares pero sin carga, como el agua, la urea o el glicerol.

o   Difusión facilitada: se realiza mediante proteínas de transporte. Así atraviesan la membrana las moléculas polares grandes y las moléculas con carga eléctrica. Esta difusión puede realizarse por medio de proteínas transportadoras (se unen específicamente a la proteína que transportan) o proteínas canal (forman en su interior un canal acuoso por el que pasan los iones).

2.   Transporte activo:

Las moléculas atraviesan la membrana en contra de su gradiente electroquímico, por lo que se requiere un consumo de energía que puede obtenerse del ATP. Gracias a este transporte se consigue que las concentraciones intra y extracelulares de algunos iones sean muy diferentes. Dos ejemplos de este transporte son:

o   Bomba de Na+/K+: complejo formado por dos proteínas de trasnmembrana que, con el gasto de una molécula de ATP, expulsa de la célula tres iones Na+ e introduce dos iones K+, ambos en contra de su gradiente electroquímico. De esta forma se contribuye a controlar la presión osmótica intracelular y el potencial de membrana. También es importante para controlar el impulso nervioso.

o   Bomba de Ca2+: son proteínas de transmembrana que, gracias a la energía del ATP, extraen Ca2+ del citosol en contra de su gradiente para transportarlo al medio extracelular, ya que éste en exceso provoca el trastorno metabólico e incluso la muerte celular. 

c) Defina los siguientes términos: Fagocitosis y glucocálix. (2) SOL.

o   Fagocitosis: proceso mediante el cual las células incorporan macromoléculas y partículas de gran tamaño, como microorganismos y restos celulares. Para ello la célula extiende unas prolongaciones de membrana llamadas pseudópodos, que van rodeando progresivamente a la partícula que va a ser fagocitada hasta formar una vesícula endocítica de gran tamaño que se denomina fagosoma y que acaba fusionándose con los lisosomas, los cuales se encargarán de su digestión gracias a la acción de las enzimas hidrolíticas que poseen.

o   Glucocálix: es un elemento muy importante la membrana plasmática de todas las células. Se localiza exclusivamente en la cara externa de la membrana y está formado por oligosacáridos unidos a lípidos (glucolípidos) o a proteínas (glucoproteínas). Además de llevar a cabo una función de protección de la superficie celular y de actuar como filtro de las sustancias que llegan a la célula, el glucocálix es importante en los procesos de reconocimiento y adhesión celular (por ejemplo, en las interacciones óvulo-espermatozoide, durante el desarrollo embrionario, en las respuestas inmunitarias, etc.).

2.- Indique si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones y explique por qué: 

a) Los receptores de membrana son proteínas transmembrana.

SOL. Verdadero. Principalmente se localizan en la membrana plasmática aunque también se han encontrado receptores en las membranas de los orgánulos. Su función principal es reconocer elementos extracelulares que no pueden atravesar las membranas (hormonas, neurotransmisores, antígenos) u otros receptores presentes en membranas de células vecinas o de patógenos. 

b) Los glúcidos de la membrana plasmática se localizan en la cara intracelular.

SOL. Falso. El glucocálix, que está formado entre otros por oligosacáridos unidos a lípidos (glucolípidos) o a proteínas (glucoproteínas) se localiza exclusivamente en la cara externa de la membrana, de ahí sus principales funciones: protección de la superficie celular, filtro de sustancias que llegan a la célula, reconocimiento y adhesión celular, etc.

c) La clatrina, es una proteína que recubre las vesículas formadas por endocitosis.

SOL. Verdadero. Dentro de la endocitosis (proceso mediante el cual las células incorporan macromoléculas y partículas de gran tamaño) diferenciamos entre dos procesos. 1. Fagocitosis: cuando el material ingerido son partículas grandes. 2. Pinocitosis: cuando el material ingerido es líquido o está en forma de pequeñas partículas. Es en este último caso donde actúa la clatrina.

d) La bomba sodio-potasio es un tipo de transporte pasivo.

SOL. Falso. Es un tipo de transporte activo ya que necesita el aporte de energía al tener que atravesar las moléculas la membrana en contra de su gradiente electroquímico. Lo que ocurre en concreto es que se expulsa de la célula tres iones Na+ y se introducen dos iones K+ con el gasto de una molécula de ATP.

e) El aparato de Golgi está estructural y fisiológicamente polarizado.

SOL. Verdadero. El aparato de Golgi está polarizado, ya que el dictiosoma presenta una cara cis, próxima al RER (cara de formación); una parte central, llamada zona media; y la región más cercana a la periferia celular, que se denomina cara trans o cara de maduración.