Abstract
Una membrana celular está compuesta por una bicapa de fosfolípidos. La bicapa fosfolípida es una estructura muy singular y sirve como un activo muy importante para la célula. Este complejo estructurado protege la célula de cualquier daño circundante y mantiene una fluctuación constante de nutrientes y agua dentro y fuera de la célula. La bicapa de fosfolípidos también se penetra y se recubre con una serie de proteínas. Algunas de estas numerosas proteínas sirven como “canales” para recibir moléculas pequeñas que no pueden difundirse a través de la membrana en la célula. Esto permite que la bicapa absorba moléculas más grandes, así como, fluctúe a las presiones e inconsistencias circundantes del entorno circundante. Para cumplir con su importante papel como “escudo” de la célula, la bicapa fosfolípida también debe tener una consistencia “similar a la fluida”. Para ayudar a mantener esta fluidez constante de la membrana, el colesterol se dispersa en toda la estructura en lugares clave. Algunas células, como los glóbulos blancos, incluso se especializan en envolver otras células. Esto solo hizo posible por la estructura y función de la membrana celular. Además de su difícil tarea de proteger la célula, la bicapa de fosfolípidos también consiste en una serie de otras habilidades.
Revisión de la literatura
La fluidez de la La bicapa de fosfolípidos se debe enormemente a su estructura única. Cada fosfolípido consiste en una cabeza de grupo polar que está conectado por un glicerol a dos cadenas de ácidos grasos. A veces, las dos cadenas de ácidos grasos difieren en que uno está saturado y otro en insaturado, dependiendo del entorno donde la especie se aclimate. . En el ácido graso insaturado, un enlace cis está presente creando una “torcedura” en la cola. Esto no permite que los fosfolípidos empacen de cerca cuando se colocan en un ambiente frío. Debido a la cabeza polar y las colas no polares, un fosfolípido es anfipático (Childs 1998). Anfipático significa que alguna parte de una molécula es hidrofílica y otra parte de la molécula es hidrofóbica (1998). Con una cabeza hidrofílica y una cola hidrofóbica, el fosfolípido está “conducido” para formar una bicapa cuando se sumerge en agua. Este efecto tiene lugar debido al hecho de que el agua se aferra a la cabeza hidrofílica y empujó las colas debido al efecto de aferración. La bicapa es efectiva porque permite un “refugio” para las colas de ácidos grasos hidrofóbicos entre las dos filas de cabezas hidrofílicas. Para mantener esta estructura, la bicapa debe permanecer en el agua. Debido al hecho de que los componentes internos de la bicapa son hidrófobos, la membrana es impermeable a la mayoría de las moléculas biológicas y las moléculas solubles en agua (Cooper 200).
La capacidad de la bicapa para continuar funcionando funcionalmente es una ASOCIA INCREÍBLE. Para que la bicapa de fosfolípidos haga esto, se deben crear más fosfolípidos y el colesterol debe estar presente. En temperaturas extremadamente frías, se crean fosfolípidos de cola de ácidos grasos más insaturados para evitar que la bicapa pierda su fluidez tan necesaria (Skinner 2005).
El colesterol se puede encontrar en las membranas de muchas formas de vida eucariotas. Es el lípido neutro más profuso en la membrana plasmática de los animales. Además de ser necesario para el crecimiento, el colesterol también es necesario para mantener la fluidez de la membrana (Yeegle 1988). Formado a partir de un pequeño grupo beta-hidroxilo de la cabeza polar unida a un núcleo esteroide hidrófobo con una cola de hidrocarburos hidrofóbicos, el colesterol es polar (Stockton y Smith 1976). Esto hace que el colesterol anfipático como los fosfolípidos. La forma en que el colesterol evita que la fluidez de la membrana se obstruya es por donde se encuentra (Crocket T 1998). Debido a que el colesterol es anfipático, se encuentra entre los fosfolípidos en la bicapa similar al mar. Aquí puede “colocar” los fosfolípidos para aumentar la funcionalidad. La cola de hidrocarburos puede girar, lo que ayuda a mantener la fluidez adecuada de la membrana (Duax et al., 1988).
La fluidez que se habla anteriormente permite que la membrana se mueva y se curva en presencia de tensión. Este movimiento de flexión y curva se llama curvatura de la membrana. Las membranas plasmáticas tienen curvatura debido a cambios constantes de presión del entorno, así como cambios dentro de la célula. Al tener la capacidad de “moldear” a diferentes tipos de cepas, las membranas plasmáticas pueden mantenerse intactas y desempeñar sus papeles importantes en la célula (McMahon 2005).
mientras mantienen su importante estado “fluido”, Las membranas plasmáticas también son semipermeables. Esto significa que la mayoría de las moléculas no pueden atravesar la membrana y en la célula. El agua, el oxígeno y el dióxido de carbono son algunas de las moléculas que pueden difundirse a través de la membrana sin asistencia (Singer 1972). La difusión es el concepto de alta concentración que llega a una concentración neutral cuando se mezcla con una baja concentración. Un ejemplo de difusión en la mayoría de los mamíferos ocurre en los pulmones. Durante la metabolización de los azúcares, las células discretan dióxido de carbono y usan oxígeno. Esto significa que la concentración de dióxido de carbono en las células es más alta que los alrededores (1972). También indica que la concentración de oxígeno dentro de la célula está a baja concentración. Cuando la sangre corre por los pulmones, debido al gradiente de concentración, el oxígeno fluye hacia las células y el dióxido de carbono fluye fuera de la célula. Cuando el agua se difunde a través de la membrana, se llama ósmosis. La ósmosis es algo bueno; Sin embargo, muestra potencial para causar problemas. El agua tiende a fluir hacia una mayor concentración de sustancia. Esto indica que si se colocara una célula en una solución que contenía más sustancia que el interior de la célula, el agua dejaría que la célula se reduzca y posiblemente la destruya (1972). O, en el otro lado de la imagen, si se colocó un pozo en una solución que contenía una concentración de sustancia más baja que el interior de la célula, la célula ganará agua incluso hasta el punto de explotar. En cada una de estas situaciones, las células eran respectivamente hipotónicas e hipertónicas a las soluciones en las que se colocaron. Para obtener nuevos nutrientes en los que pueda digerir. Sin estos importantes ciclos que suceden, la célula morirá. La respuesta a esta pregunta se encuentra en y en la membrana misma. Las proteínas integrales parecen estar solo en la superficie de la membrana plasmática. Este fue un error común hecho por los científicos cuando estudiaban por primera vez la membrana plasmática. A través del método de fractura por congelación para examinar la membrana celular, los científicos encontraron que las proteínas realmente sobresalían a lo largo de la totalidad de la membrana (Childs 1998). Las proteínas integrales, o proteínas transmembrana, consisten en regiones hidrofóbicas e hidrofílicas, lo que las hace anfipáticas. Esto significa que las regiones hidrofóbicas están empujadas y atrapadas entre la bicapa de fosfolípidos junto con las colas de ácidos grasos de los fosfolípidos, mientras que las regiones hidrofílicas se adhieren en la célula y la nuestra de la célula (Altenbach 1990). Estas proteínas no simplemente se sientan en esta área sin razón; Proporcionan métodos de transporte para moléculas más grandes que no pueden difundirse a través de la membrana a través de la bicapa fosfolípida.
proteínas integrales, o las proteínas que sobresalen a través de la totalidad de la bicapa, permiten moléculas más grandes una vía en la célula. Los tres procesos, en los que esto puede ocurrir aparte de la difusión solo, se facilitan la difusión, el transporte activo primario y el transporte activo secundario (Patlak 2000). La difusión facilitada funciona muy como la difusión sola. La proteína actúa como un canal y permite que ciertas sustancias se “fluyan” de concentraciones altas a bajas, y viceversa. Un aspecto único de la difusión facilitada es que solo se encuentra en la membrana celular. Cada proteína puede permitir que un rango de ciertas sustancias diferentes se difunda a través de la membrana. Esto crea el concepto de competencia. Cualquiera que sea la sustancia que llegue primero a la proteína, primero puede difundirse a través de la membrana (2000). Dado que el canal de proteína es solo un cierto tamaño, tiene una cantidad máxima de sustancia que puede cruzar la membrana al mismo tiempo. El máximo de transporte (TP) es el término comúnmente utilizado para describir esta proteína “completa”.
El transporte activo primario difiere del de cualquiera de las difusiones en que requiere cierta cantidad de energía para transmitir las moléculas la membrana. Muchos científicos se refieren al transporte activo en proteínas, como bombas. Esto proporciona las proteínas que participaron en el transporte activo el nombre “bombas de proteínas”. Junto con la difusión de moléculas, estas “bombas de proteínas” también pueden mover iones a través de la membrana. Un rasgo especial y destacado en el que se conocen las bombas de proteínas es el hecho de que pueden mover estas moléculas e iones al gradiente de concentración. El ejemplo más común utilizado al enseñar sobre el transporte activo es la sinapsis de una neurona (2000). Las neuronas se mantienen constantemente a una concentración iónica desigual para que estén listas para “disparar” en cualquier tiempo necesario. Cuando una neurona se “dispara”, las concentraciones de sodio y potasio se ven obligadas a igualar la concentración desigual. Después de enviar el mensaje, la neurona necesita volver a su desigual concentración iónica. Para hacer esto, se requiere transporte activo. El tri-fosfato de adenosina se usa para activar una proteína que luego “bombea” el potasio y el sodio de regreso a sus lugares requeridos para permitir que la sinapsis vuelva a ocurrir cuando sea necesario (2000).
El transporte activo secundario es el Tercer método de transporte por proteínas que moléculas e iones para penetrar con éxito en la célula. El transporte activo secundario puede consistir en el transporte y el contra-transporte. En co-transporte, la proteína funciona muy similar a una proteína que participa en la difusión facilitada. El transporte de co-transporte permite que el transporte de dos moléculas diferentes se mueva en la misma dirección en un gradiente de concentración al mismo tiempo (2000). Este es un buen método de transporte para tener cuando muchas moléculas deben moverse a la vez. El contra-transporte, por otro lado, combina el transporte activo primario y la difusión facilitada. En lugar de usar el tri-fosfato de adenosina como fuente de energía para mover ciertas moléculas por un gradiente de concentración, el contra-transporte utiliza la energía liberada de otra molécula que difiere por el gradiente de concentración como fuente de energía (2000). Esto permite que la célula conserve sus reservas tri-fosfato de adenosina y trabaje menos, mientras realiza la misma cantidad de trabajo.
La bicapa fosfolípida semipermeable de la célula también se adapta estructuralmente para engullir a otras células. Hay dos formas diferentes en que una célula puede envolver otra célula usando su bicapa fosfolípida; endocitosis y exocitosis (Singer 1972). La endocitosis se puede llevar a cabo en dos modales diferentes. La célula puede usar endocitosis para envolver otra célula o bacteria, así como para traer grandes partículas de alimentos que son demasiado grandes para que las proteínas manejen. Cuando la endocitosis se usa para envolver a otra célula, la membrana de las células se fusiona con la membrana de las células atacantes y el contenido se “arrojan” a la parte principal de funcionamiento de la célula (1972). La versátil membrana de fosfolípidos tiene la propiedad única de mantener su estructura, así como para separarse y fusionarse con otras membranas de fosfolípidos. Otra forma en que se lleva a cabo endocitosis se refiere a la toma de grandes partículas de alimentos. Para hacer esto, la bicapa de fosfolípidos “cueva” y hace una cavidad. La comida está atrapada en la pequeña cavidad. La bicapa luego se divide y se vuelve a conectar, reformando la membrana celular y formando otro pequeño anillo de fosfolípidos que contiene la partícula de alimentos dentro de la membrana celular. Una célula comúnmente conocida que usa endocitosis es un glóbulo blanco. Estas células envuelven cualquier cosa extraña y lideran el sistema inmunitario del cuerpo. En general, la endocitosis es el proceso de la célula que toma algo fuera de la célula en el interior de la célula. La exocitosis se realiza de la misma manera que la endocitosis, pero está involucrada con el secreto de desechos y otros materiales no necesarios (1972). Normalmente, después de que ocurre la endocitosis, otros orgánulos “purifican” el círculo de fosfolípidos internos. Este círculo de fosfolípidos se considera sin necesidad y debe descartarse de la célula. Para hacer esto, el círculo de fosfolípidos de los desechos se une con la membrana de la célula externa y luego excava los desechos no hornos de la célula (1972). La célula ha eliminado con éxito los desechos. La membrana de los desechos simplemente se une con la membrana celular original y la célula sigue funcionando normal.
Se han investigado direcciones futuras
membranas celulares durante mucho tiempo . Las áreas desconocidas de la bicapa de fosfolípidos han sido cuestionadas e investigadas, casi hasta el punto de comprender completamente esta estructura elaborada. Sin embargo, las nuevas personas con nuevas ideas siempre cuestionan el trabajo de los “viejos” y lo hacen mejor.
Un aspecto en las membranas celulares que podría expuestos es la influencia de las colas de ácidos grasos. Las colas de ácidos grasos no saturados de los fosfolípidos que componen la bicapa de fosfolípidos en las membranas celulares tienen una función especial. No permiten que los fosfolípidos se unan fácilmente cuando se colocan en un entorno frío (Childs 1998). Si la investigación sobre este asunto se llevara a cabo, los científicos podrían encontrar una manera de influir en la producción de colas de ácidos grasos más insaturados en fosfolípidos. Teóricamente, tener más colas de ácidos grasos insaturados permitiría que la célula se enfríe sin cerrar por completo y morir. Esto podría significar la diferencia entre la vida y la muerte para algunos escaladores o personas perdidas en una región fría del mundo. Sin embargo, un problema con esta idea es el hecho de que los ácidos grasos más insaturados que están presentes conducen a una bicapa más fluida y menos estructura (1998). Menos estructura podría conducir a numerosas fallas en la membrana. Si algunos científicos o investigadores pudieran colocar ácidos grasos más insaturados en la membrana plasmática de la célula y mantener la membrana en un estado estable, esta investigación podría conducir a nuevas mejoras en el futuro biológico de la humanidad.
Algunas otras Las áreas de la membrana celular también tienen preguntas curiosas que no han sido respondidas. Se sabe que las proteínas que rodean el exterior de la célula y ayudan a enviar mensajes a las células vecinas desempeñan otros roles (Ionización 2006). Los científicos sospechan que algunas de las proteínas integrales ayudan en las formaciones de la bicapa de fosfolípidos. La única forma de estar seguro de esta nueva hipótesis científica es probarla e tratar de comprender la pregunta más.
Con respecto a la presentación de la investigación sobre la membrana plasmática de la célula, los científicos ya han realizado numerosos experimentos en todos los campos de estudio utilizando membranas plasmáticas. Uno de los principales usos de las membranas fabricadas es la filtración del agua. Los científicos han creado una membrana hecha por el hombre que puede filtrar agua; Al igual que la membrana de una célula permite que solo el agua simplemente se difunda a través de ella (Canning 1999). Algunos científicos también creen que las membranas fabricadas tienen la clave de los automóviles y textiles más limpios en el futuro (DuPont 2006).
Las tecnologías actuales y futuras de las membranas influenciadas biológicamente tienen respuestas sorprendentes a las preguntas científicas. Desde alterar las membranas de los mamíferos para sobrevivir a temperaturas más frías hasta estructuras de membrana de fabricación científica, las membranas siempre intrigarán a la comunidad científica.
obras citadas
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