Teoría celular y la estructura de las membranas biológicas: Funciones y componentes clave

Lección 2-4. Biología, 10-11 grado.
Lección 1. Teoría celular
La célula es un sistema membranoso elemental capaz de autorregulación, autoconservación y autorreproducción.
La estructura y las funciones de la célula, así como la universalidad de todas las formas celulares, se reflejan en la teoría celular.
Primer enunciado de la teoría celular:
Todos los organismos, excluyendo los virus, están compuestos por células y productos de su actividad vital. Los productos de la actividad vital incluyen: el líquido tisular, la linfa, la sangre, es decir, el medio interno del organismo.

Segundo enunciado de la teoría celular:
Todas las células tienen una semejanza fundamental en cuanto a su estructura y funciones. Por ejemplo, todas las células poseen un PAK o aparato superficial celular, todas las células eucariotas contienen organelos membranosos internos, como el complejo de Golgi, el retículo endoplásmico, etc. Todas las células comparten procesos matriciales y todas tienen una fase anaeróbica en su metabolismo energético, que se manifiesta en la descomposición de glucosa o glucólisis. La similitud de estructuras y funciones características de las células indica su homología, es decir, su origen común.
Tercer enunciado de la teoría celular:
Todas las células existentes hoy en día se originaron por la división de células preexistentes (esta hipótesis fue propuesta por Rudolf Virchow).
Cuarto enunciado de la teoría celular:
La actividad de un organismo multicelular es la suma de las actividades de sus unidades constitutivas, es decir, de las células, teniendo en cuenta la interrelación entre ellas.
Tareas.
Memorizar los enunciados de la teoría celular.

Lección 2. Estructura de las biomembranas
Las membranas biológicas están compuestas por componentes proteicos, lipídicos y glucídicos.

1. Función estructural: Esta función se demuestra mediante la acción de las fosfolipasas. Por ejemplo, la fosfolipasa A corta los radicales de los lípidos, lo que causa la lisis celular, y la fosfolipasa C puede cortar las cabezas de los lípidos, destruyendo la bicapa lipídica.

2. Función aislante: La bicapa lipídica solo permite el paso de moléculas pequeñas y no cargadas (alcoholes, H2O, O2, CO2), ya que las moléculas cargadas se estancan en la zona de las cabezas y las hidrófobas en la zona de los radicales. Así, la bicapa lipídica crea un gradiente electroquímico de concentración de iones en ambos lados de la membrana. La diferencia entre estos gradientes se llama el potencial de membrana, que da lugar al llamado potencial de reposo de la célula.

3. Regulación de la fluidez: Los lípidos de la membrana regulan la fluidez de la misma. En los mamíferos, esto depende del colesterol, mientras que en otros animales depende de la saturación de los ácidos grasos. La fluidez afecta todos los procesos celulares, ya que influye en el transporte de sustancias, el mantenimiento del potencial de membrana y la presión osmótica.
   

   El cambio en la fluidez de las membranas puede utilizarse con fines médicos. Por ejemplo, los anestésicos locales como la novocaína, lidocaína y anestesina son moléculas grandes hidrofóbicas que se insertan en la bicapa lipídica y reducen la fluidez, bloqueando la conducción de impulsos nerviosos.
   Funciones de las proteínas de membrana
   Las proteínas de la membrana pueden realizar funciones catalíticas, de receptores, de marcadores, de transporte y asegurar los contactos entre las células.
   La posición de las proteínas en la membrana se describe en tres modelos estructurales:

4. Modelo de "sándwich".

5. Modelo del "tapiz lipoproteico".

6. Modelo "fluido-mosaico".
   Tipos de proteínas en la membrana:

• Proteínas integrales: atraviesan la bicapa lipídica.

• Proteínas semi-integrales: están inmersas en la bicapa lipídica.

• Proteínas periféricas: pueden interactuar con la capa hidrofílica de los lípidos de membrana.

Lección 3. Estructura de P.A.C.
El P.A.C. (Sistema submembrano de la célula) se divide en: membrana externa o plasmalema, membrana interna o glucocálix, y aparato de soporte y contracción submembranoso.
Plasmalema:
Ocupando la parte central del P.A.C., está construida según el modelo fluido-mosaico típico.
Glucocálix:

• Plasma periférico

• Proteínas del sistema de soporte y contracción
  La giaplasma periférica tiene una concentración específica de complejos enzimáticos. Aquí se encuentran proteínas que facilitan el transporte a través de la membrana y enzimas de glucólisis.

Responda las preguntas:

1. ¿Cómo se puede utilizar el cambio en la fluidez de las membranas con fines médicos?

2. ¿Cuáles son los tipos de proteínas?

3. ¿Qué funciones cumple la bicapa lipídica?