BIOLOGÍA BIOLOGIA CELULAR

NATURALEZA DINAMICA DE LA MEMBRANA

La movilidad de las moléculas individuales de lípidos dentro de la bicapa de la membrana plasmática puede observarse directamente uniendo partículas de oro ocompuestos fluoresentes a las Cabezas polares de los lípidos y siguiendo el movimiento de dichas partículas con el microscopio.

El estado físico de estos lípidos también es un importante factor determinante de la movilidad de dichas proteínas integrales. La demostración de que las proteínas integrales pueden moverse dentro de la membrana plasmática fue una de las piedras angulares para formular el modelo de mosaico fluido. Las propiedades dinámicas de las proteínas de la membrana se revelan de diferentes maneras.

Difusión de las proteínas de la membrana luego de la

fusión celular.

La fusión celular es una técnica para unir dos células de diferente tipo o células de dos especies distintas y producir una célula con un citoplasma común y una sola membrana plasmática continua.

La fusión se logra haciendo "pegajosa“ la superficie externa de las células, de modo que sus membranas plasmáticas se adhieran entre sí. La fusión celular se puede inducir añadiendo ciertos virus inactivados que se unen a la superficie de la membrana o agregando el compuesto polietilenoglicol

La fusión de las células ha desempeñado un importante papel en biología celular y en la actualidad es parte de la técnica para preparar anticuerpos específicos

Restricciones a la movilidad de las proteínas.

La fusión celular mostró por primera vez las características dinámicas de las proteínas integradas a la membrana.

La rapidez de difusión de las proteínas dentro de una membrana depende de varios factores, incluyendo viscosidad de la matriz lípida a través de la cual debe desplazarse la proteína: cuanto más fluida la bicapa, mayor la movilidad. Otro factor es la masa de la proteína: a mayor peso molecular de la partícula menor será la velocidad de difusión.

Las proteínas se desplazaran con coeficientes de difusión cercanos a 10~9 cm2/segundo (en comparación con casi 10~8 cm2/segundo para las moléculas de lípidos más pequeñas y más móviles de la bicapa).

Los coeficientes de difusión típicos para las proteínas de la membrana varían de 10~10 a 10~12 cm2/segundo, según la especie de proteína y la membrana. En realidad, cierto porcentaje de las moléculas de la proteína parecen estar completamente inmóviles e incapaces de difusión alguna.

Control de la motilidad de la membrana

Es evidente que las proteínas de la membrana no son totalmente libres para moverse al azar en el "mar" lípido, sino que están sujetas a influencias restrictivas que inhiben su movilidad.

Algo de la restricción puede ser resultado de interacciones en la propia membrana. Por ejemplo, muchas proteínas integrales existen como complejos oligoméricos, cuyo peso molecular puede ser muy grande, y en consecuencia su coeficiente de difusión pequeño. Otras veces, las proteínas integrales se unen a materiales presentes en la superficie interna o la externa de la membrana.

Aun si las proteínas integrales no estuviesen firmementeancladas, las proteínas periféricas de la membrana pueden formar vallas alrededor de ciertas-partes de la membrana y establecer dominios que restringen la distancia que puede recorrer una proteína.

Al seguir la movilidad de proteínas individuales se observa la presencia de estas barreras. Los dominios de membrana pueden mantener combinaciones específicas de proteínas en estrecha proximidad, lo suficiente para facilitar su interacción.

La movilidad de las proteínas integrales también puede ser restringida por materiales presentes en la superficie externa de la membrana.