CAPITULO 4. “LA ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA”.

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El agua se mueve por ósmosis a través de la membrana plasmática semipermeable de una región de menor concentración del soluto (el compartimiento hipotónico) a una región con mayor concentración de soluto (el comportamiento hipertónico). La osmosis tiene una función clave en muchas actividades fisiológicas.

Los iones difunden a través de la membrana plasmática mediante conductos especiales recubiertos con proteína a menudo son específicos para iones particulares. La difusión facilitada y el transporte activo implican a las proteínas integrales de la membrana que se combinen de manera específica con el soluto a transportar.

El potencial de reposo a través de la membrana plasmática se debe en gran medida a la permeabilidad limitada de la membrana al K+ y experimenta un gran cambio. La serie de cambios drásticos en el potencial de membrana después de la despolarización constituye un potencial de acción.

Una vez que se inicia el potencial de acción, se propaga por sí solo. Los potenciales de acción se propagan porque la despolarización que acompaña al potencial de acción en un sitio de la membrana es suficiente para despolarizar a la membrana adyacente, lo que inicia un potencial de acción en ese sitio.

CAPITULO 8. “SISTEMA DE MEMBRANAS CITOPLÁSMICAS: ESTRUCTURA, FUNCIÓN Y TRÁNSITO DE MEMBRANAS”.

El citoplasma de las células eucariotas contiene un sistema de organelos membranosos, incluidos el retículo endoplásmico, aparato de Golgi y lisosomas, que establecen una relación funcional y estructural entre ellos y con la membrana plasmática. Estos diversos organelos membranosos son parte de una red dinámica e integrada de endomembrana en la que los materiales van y vienen como parte de vesículas de transporte que se forman al desprenderse de un compartimiento y fusionarse con otro. Una vía biosintética (secretora) mueve proteínas de su sitio de síntesis en el ER a través del aparato de Golgi hasta su destino final (un organelo, la membrana plasmática o el espacio extracelular), mientras que una vía endocítica desplaza material en sentido contrario, de la membrana plasmática o espacio extracelular al interior de la célula. El cargamento se dirige a su destino apropiado mediante señales específicas que son parte de las proteínas mismas.

El retículo endoplásmico ER es un sistema de túbulos, cisternas y vesículas que divide el citoplasma en un espacio luminal dentro de la membranas del ER y un espacio citosólico fuera de las membranas. El ER se divide en dos tipos: el ER rugoso (RER), que está formado por cisternas aplanadas cuyas membranas tienen ribosomas unidos y el ER liso (SER), que se compone sobre todo de compartimientos tubulares y cuyas membranas carecen de ribosomas. Las funciones del SER varían de una célula a otra e incluyen la síntesis de hormonas esteroidea, desintoxicación de una amplia variedad de compuestos orgánicos y secuestro de iones calcio. Las funciones del RER incluyen síntesis de las proteínas que se secretan, proteínas lisosomicas y proteínas integrales de membrana.

Las proteínas que se sintetizan en los ribosomas unidos con la membrana del RER se reconocen por una secuencia señal hidrófoba, que casi siempre se sitúa cerca del extremo N del polipéptido naciente. Conforme la secuencia señal surge del ribosoma, se le une una partícula de reconocimiento de señal que detiene la síntesis y media la unión del complejo a la membrana del RER. Después de la unión, la SRP se libera de la membrana y el polipéptido naciente pasa por un poro recubierto con proteína en la membrana del ER hacia la luz de éste. Las proteínas lisosómicas y secretoras se trasladan completas hacia la luz de éste.

La mayor parte de los lípidos de las membranas celulares también se sintetiza en el ER y se traslada de ese sitio a varios destinos. Los fosfolípidos se sintetizan en la cara citosólica del ER y se insertan en la hoja externa de la membrana del mismo. Algunas de estas moléculas después giran hacia la hoja contraria. La composición de lípidos de las membranas se modifica de varias maneras.

La adición de azucares a los residuos de asparagina de las proteínas inicia en el ER rugoso y continua en el aparato de Golgi. Las secuencias de los azucares que constituyen las cadenas de oligosacáridos de las glucoproteínas se determinan por los tipos y localizaciones de los miembros de una gran familia de glucosiltransferasas, enzimas que transfieren un azúcar especifico de un azúcar de nucleótido donador a un receptor específico. Las cadenas de carbohidrato se ensamblan en el ER, un azúcar a la vez, y luego se transfieren como unidad del portador dolicol a un residuo de asparagina del polipéptido.

El aparato de Golgi funciona como una planta procesadora, modifica los componentes de la membrana y el cargamento sintetizado en el ER antes de desplazarse a su destino final. El aparato de Golgi también es el sitio de síntesis de los polisacáridos complejos que forman la matriz de la pared celular de los vegetales. Cada aparato de Golgi consiste en una pila de cisternas aplanadas parecidas a platos, con bordes dilatados, vesículas y túbulos asociados. Los materiales entran en la pila por la cara cis y se modifican a medida que se mueven por transporte vesicular hacia la cara contraria, o trans. Mientras atraviesan la pila, se agregan azucares a las cadenas de oligosacáridos por acción de las glucosiltransferasas localizadas en las cisternas de Golgi particulares. Una vez que las proteínas llegan a la red trans de Golgi (TGN) al final de la pila, están listas para clasificarse y dirigirse a su destino celular o extracelular final.

La mayoría sino es que todas las vesículas que transportan materiales por el sistema de endomembrana, se encierran al principio en una cubierta proteínica. Se han identificado varios tipos de vesículas cubiertas. Cada compartimiento de la vía biosintética o endocítica tiene una composición proteínica característica.

Las vesículas que se desprenden de un compartimiento donador poseen proteínas específicas en su membrana que reconocen a las proteínas localizadas en el compartimiento blanco (aceptor). El acoplamiento de dos membranas está mediado por proteínas de fijación y regulado por una gran familia de proteínas. Los lisosomas son organelos limitados por membrana de apariencia diversa que contienen conjuntos de hidrolasas ácidas capaces de digerir cualquier tipo de macromolécula biológica.

Las vacuolas de las plantas realizan diversas actividades. Las vacuolas sirven como almacén temporal para los solutos y macromoléculas; contienen compuestos tóxicos que se emplean en la defensa;