Las membranas biológicas son bicapas
lipídicas
autosellables y flexibles que constituyen una matriz en la que se
incorporan las proteínas de membrana. En general, la
bicapa que forma las membranas biológicas es asimétrica,
sus dos monocapas presentan diferencias en cuanto a composición
y estructura.
Las bicapas lipídicas son fluidos bidimensionales en los que las moléculas de lípido pueden intercambiar con facilidad su lugar con moléculas vecinas de la bicapa produciéndose la difusión lateral en el plano de la membrana, pero, en cambio, las moléculas de lípidos no cambian fácilmente de una cara de la bicapa a la otra (difusión transversa o “flip-flop”), movimiento que requeriría que el grupo de la cabeza polar del lípido pasara a través del centro apolar de la bicapa; de esta manera, las moléculas de una bicapa se mueven con facilidad en su monocapa pero no es fácil que se trasladen a la otra. De todas formas, aunque el "flip-flop" no esté favorecido, hay enzimas (flipasas y fosfolípido translocasas) que llevan a cabo este movimiento para fosfolípidos específicos; un ejemplo de esto es la redistribución de la fosfatidilserina desde la monocapa interna a la externa en la apoptosis.
También se dan movimientos de rotación de las moléculas (difusión rotacional) y en las cadenas hidrocarbonadas de los lípidos de membrana puede haber rotación de sus enlaces C-C y flexibilidad de esas cadenas sobre todo si hay dobles enlaces.
Las membranas incluyen baterías de proteínas especializadas en distintos procesos celulares. La cantidad de proteínas de una membrana celular es una medida de la actividad metabólica de dicha membrana. Las proteínas de membrana pueden ser integrales, cuando atraviesan la bicapa por completo, o periféricas, si están asociadas unilateralmente (en el lado citosólico o en el extracelular) a la membrana, interaccionando con las proteínas integrales o con las cabezas de fosfolípidos y glicolípidos. Una posición intermedia entre las proteínas de membrana periféricas e integrales la ocupan las proteínas ancladas a lípidos tanto en el lado citosólico como en el extracelular y las que tienen anclajes GPI en el lado extracelular.
Los aspectos comentados sobre organización estructural de las membranas son aplicables tanto a la membrana plasmática como a las membranas de compartimentos celulares internos.
Composición lipídica de las membranas
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