Atlas de histología vegetal y animal
La célula. 3.Membrana celular

PROTEÍNAS
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Las proteínas son las principales responsables de la mayoría de las funciones que se llevan a cabo en la membrana.

Hay dos tipos de proteínas: transmembrana o integrales (cruzan la membrana de un lado a otro) y periféricas (asociadas a una de las dos caras de la membrana).

Las proteínas son las responsables de muchas de las funciones que tienen su base en las membranas celulares. Hay dos grandes grupos de proteínas relacionadas con las membranas: las integrales y las periféricas.

Proteínas integrales o transmembrana

Proteínas transmembrana
En este esquema se muestran los principales tipos de proteínas transmembrana. Las hay con un solo cruce como la glicoforina o con varios como algunos receptores. En ambos casos la secuencia o secuencias de aminoácidos localizadas entre las cadenas de ácidos grasos adoptan una conformación en alfa hélice. La aquaporina, un canal que cruza numerosas veces la membrana, posee secuencias de aminoácidos de la zona hidrofóbica que se disponen en hebras beta. (Modificado de Pollard et al., 2007)

Las proteínas integrales son aquellas que tienen tres dominios en sus secuencias de aminoácidos: uno extracelular, uno intracelular y otro integrado en la membrana. Poseen secuencias de aminoácidos con radicales hidrofóbicos que se sitúan entre las cadenas de ácidos grasos de los lípidos de la membrana, mientras que los dominios intra y extracelular poseen secuencias de aminoácidos con radicales hidrofílicos. Estas proteínas son mayoritariamente producidas en el retículo endoplasmático y repartidas por otras membranas de la célula principalmente mediante el tráfico vesicular, como veremos en capítulos posteriores.

Existen proteínas transmembrana cuya cadena de aminoácidos cruza una sola vez la membrana mientras que otras pueden hacerlo hasta 7 veces. Muchas proteínas transmembrana realizan su función cuando se asocian con otros polipéptidos también integrales para formar estructuras oligoméricas (más de un elemento). Las funciones son muy variadas, pero destacan la adhesión llevadas a cabo por las integrinas, cadherinas, selectinas y otras, formación de bombas transportadoras de iones, transportadores de moléculas como la glucosa y canales iónicos que generan ATP como la ATPasa de las mitocondrias y los cloroplastos, otras pueden afectar al potencial de membranas como los canales calcio, sodio o potasio. Algunas son receptores de señales como los que reconocen los factores se crecimiento, neurotransmisores, hormonas y otros. Su organización en dominios extracelular e intracelular permite una comunicación entre ambos de la membrana, lo cual hace que una información extracelular, por ejemplo una hormona reconocida por el dominio extracelular, provoque un cambio conformacional en el dominio intracelular y esto desencadene una cascada de señales intracelulares que alteren la fisiología celular, incluso la expresión génica.

Proteínas periféricas

Proteínas periféricas

Se esquematizan las principales formas de proteínas periféricas: aquellas asociadas a la superficie de la membrana y aquellas que se encuentran parcialmente integradas. De izquierda a derecha: proteínas que tienen una parte de su secuencia de aminoácidos inserta en una de las monocapas de la membrana; proteínas que interactúan con los dominios extramembrana de proteínas integrales; proteínas que interactúan eléctricamente con las cabezas de los lípidos; proteínas que están unidas covalentemente a azúcares de los glucolípidos y, por último, proteínas que tienen ácidos grasos unidos covalente, lo que les permite insertarse en la zona hidrófoba de la membrana. (Modificado de Alberts et al., 2002)

Las proteínas asociadas a las membranas plasmáticas cuyas cadenas de aminoácidos no cruzan completamente la membrana plasmática se denominan periféricas. Hay varias maneras de asociación: a) inserciones que sólo ocupan la monocapa externa o la interna, con lo que quedan ancladas a las membranas. Este tipo de asociación no es frecuente; b) por interacciones eléctricas con proteínas o lípidos gracias a la atracción entre cargas positivas y negativas (fuerzas de van der Waals). Estas asociaciones son más lábiles y las proteínas pueden abandonar la membrana con cierta facilidad. En realidad son proteínas hidrosolubles; c) por unión covalente de la proteína con lípidos de membrana o con un ácido graso, lo cuál hace que aunque la proteína no tenga aminoácidos hidrófobos se encuentre anclada a la membrana gracias a los ácidos grasos que se encuentran insertados en la zona hidrófoba de la membrana. En este apartado podemos también incluir a las proteínas que están unidas covalentemente a los glúcidos de los lípidos.


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Actualizado: 2008-05-29