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5.1: ¿Qué son las membranas?
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What are Membranes?
 
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TRANSCRIPCIÓN

5.1: What are Membranes?

5.1: ¿Qué son las membranas?

A key characteristic of life is the ability to separate the external environment from the internal space. To do this, cells have evolved semi-permeable membranes that regulate the passage of biological molecules. Additionally, the cell membrane defines a cell’s shape and interactions with the external environment. Eukaryotic cell membranes also serve to compartmentalize the internal space into organelles, including the endomembrane structures of the nucleus, endoplasmic reticulum and Golgi apparatus.

Membranes are primarily composed of phospholipids composed of hydrophilic heads and two hydrophobic tails. These phospholipids self-assemble into bilayers, with tails oriented toward the center of the membrane and heads positioned outward. This arrangement allows polar molecules to interact with the heads of the phospholipids both inside and outside of the membrane but prevents them from moving through the hydrophobic core of the membrane.

Proteins and carbohydrates contribute to the unique properties of a cell’s membrane. Integral proteins are embedded in the membrane, while peripheral proteins are attached to either the internal or external surface of the membrane. Transmembrane proteins are integral proteins that span the entire cell membrane. Transmembrane receptor proteins are important for communicating messages from the outside to the inside of the cell. When bound to an extracellular signaling molecule, transmembrane receptors undergo a conformational change that serves as an intracellular signal. Other proteins, such as ion channels, serve to regulate the passage of large or polar molecules across the hydrophobic membrane core.

Carbohydrates are bound to either lipids or proteins on the exterior face of the cell’s membrane. The unique patterns of glycoproteins and glycolipids present on a cell’s exterior surface allow cellular recognition to take place. Human immune cells are able to distinguish self from non-self by recognizing the carbohydrate modifications on cell surfaces. Together, the proteins, carbohydrates, and lipids present on a membrane create a functional and flexible boundary for cells.

Una característica clave de la vida es la capacidad de separar el entorno externo del espacio interno. Para ello, las células han evolucionado membranas semi-permeables que regulan el paso de moléculas biológicas. Además, la membrana celular define la forma de una célula y las interacciones con el entorno externo. Las membranas celulares eucariotas también sirven para compartimentar el espacio interno en orgánulos, incluyendo las estructuras endomembranas del núcleo, retículo endoplasmático y aparatos Golgi.

Las membranas se componen principalmente de fosfolípidos compuestos de cabezas hidrófilas y dos colas hidrófobas. Estos fosfolípidos se autoensamblan en bicapas, con colas orientadas hacia el centro de la membrana y cabezas colocadas hacia afuera. Esta disposición permite que las moléculas polares interactúen con las cabezas de los fosfolípidos tanto dentro como fuera de la membrana, pero les impide moverse a través del núcleo hidrófobo de la membrana.

Las proteínas y los carbohidratos contribuyen a las propiedades únicas de la membrana de una célula. Las proteínas integrales están incrustadas en la membrana, mientras que las proteínas periféricas se unen a la superficie interna o externa de la membrana. Las proteínas transmembranas son proteínas integrales que abarcan toda la membrana celular. Las proteínas del receptor transmembrana son importantes para comunicar mensajes desde el exterior hasta el interior de la célula. Cuando se une a una molécula de señalización extracelular, los receptores transmembranos experimentan un cambio conformacional que sirve como una señal intracelular. Otras proteínas, como los canales iónicos, sirven para regular el paso de moléculas grandes o polares a través del núcleo de la membrana hidrófoba.

Los carbohidratos se unen a lípidos o proteínas en la cara exterior de la membrana celular. Los patrones únicos de glicoproteínas y glucólidos presentes en la superficie exterior de una célula permiten el reconocimiento celular. Las células inmunitarias humanas son capaces de distinguirse de sí mismos reconociendo las modificaciones de carbohidratos en las superficies celulares. Juntos, las proteínas, carbohidratos y lípidos presentes en una membrana crean un límite funcional y flexible para las células.


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