Información

¿Cómo afecta el jabón a la permeabilidad de la membrana? ¿A qué componente de la membrana afecta?

¿Cómo afecta el jabón a la permeabilidad de la membrana? ¿A qué componente de la membrana afecta?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

En un laboratorio usamos agua destilada + 3 gotas de jabón para examinar cómo se vería afectada la remolacha. Creo que la membrana de las remolachas se desnaturalizó y se le escapó un pigmento rojo. Sin embargo, no puedo explicar por qué ha sucedido esto. ¿Alguien puede explicarme la pregunta del tema?


@mdperry respondió bien. Si necesita algunos diagramas para ayudar con la comprensión, este artículo debería ser útil.

Como supuso, cuando agrega detergente, está lisando algunas células de la remolacha que contienen pigmento. Ese pigmento luego se libera en una solución. He anotado la imagen a continuación para las micelas que se forman, excepto que lo escribí mal: /


15.1: Membranas

Las membranas plasmáticas encierran y definen los límites entre el interior y el exterior de las células. Por lo general, se componen de bicapas dinámicas de fosfolípidos en las que también se han incrustado varias otras moléculas y proteínas solubles en lípidos. Estas bicapas son asimétricas y la hoja exterior es diferente a la hoja interior en la composición de lípidos y en las proteínas y carbohidratos que se muestran en el interior o el exterior de la célula. Varios factores influyen en la fluidez, la permeabilidad y otras propiedades físicas de la membrana. Estos incluyen la temperatura, la configuración de las colas de ácidos grasos (algunas retorcidas por dobles enlaces), la presencia de esteroles (es decir, colesterol) incrustados en la membrana y la naturaleza en mosaico de las proteínas incrustadas dentro de ella. La membrana celular tiene una selectividad que solo permite el paso de algunas sustancias y excluye otras. Además, la membrana plasmática debe, en algunos casos, ser lo suficientemente flexible para permitir que ciertas células, como las amebas, cambien de forma y dirección a medida que se mueven por el medio ambiente, cazando organismos unicelulares más pequeños.

Membranas celulares

Un subobjetivo en nuestro desafío de diseño & quot; construir-una-celda & quot es crear un límite que separe el & quot; interior & quot de la célula del entorno & quot; exterior & quot. Este límite debe cumplir múltiples funciones que incluyen:

  1. Actúa como una barrera al impedir que algunos compuestos entren y salgan de la célula.
  2. Ser selectivamente permeable para transportar compuestos específicos dentro y fuera de la célula.
  3. Recibe, detecta y transmite señales del entorno al interior de la célula.
  4. Proyecta & quotself & quot a otros comunicando identidad a otras células cercanas.

Figura 1. El diámetro de un globo típico es de 25 cm y el grosor del plástico del globo de alrededor de 0,25 mm. Esta es una diferencia de 1000X. Una célula eucariota típica tendrá un diámetro celular de aproximadamente 50 micras y un espesor de membrana celular de 5 nm. Esta es una diferencia de 10,000X.

La relación entre el grosor de la membrana en comparación con el tamaño de una célula eucariota promedio es mucho mayor en comparación con la de un globo estirado con aire. Pensar que el límite entre la vida y la no vida es tan pequeño y aparentemente frágil, más que un globo, sugiere que estructuralmente la membrana debe ser relativamente estable. Analice por qué las membranas celulares son estables. Deberá extraer de la información que ya hemos cubierto en esta clase.

Modelo de mosaico fluido

La existencia de la membrana plasmática se identificó en la década de 1890 y sus componentes químicos se identificaron en 1915. Los principales componentes identificados en ese momento eran los lípidos y las proteínas. El primer modelo ampliamente aceptado de la estructura de la membrana plasmática y rsquos fue propuesto en 1935 por Hugh Davson y James Danielli y se basó en la apariencia de la membrana plasmática en las primeras micrografías electrónicas. Teorizaron que la estructura de la membrana plasmática se asemeja a un sándwich, siendo la proteína análoga al pan y los lípidos análogos al relleno. En la década de 1950, los avances en microscopía, en particular la microscopía electrónica de transmisión (TEM), permitieron a los investigadores ver que el núcleo de la membrana plasmática consistía en una capa doble, en lugar de una sola. Un nuevo modelo que explica mejor tanto las observaciones microscópicas como la función de esa membrana plasmática fue propuesto por S.J. Singer y Garth L. Nicolson en 1972.

La explicación propuesta por Singer y Nicolson se llama. El modelo ha evolucionado algo con el tiempo, pero aún así explica mejor la estructura y las funciones de la membrana plasmática tal como las entendemos ahora. El modelo de mosaico de fluidos describe la estructura de la membrana plasmática como un mosaico de componentes, incluyendo fosfolípidos, colesterol, proteínas y carbohidratos, que le da a la membrana un carácter fluido. Las membranas de plasma varían de 5 a 10 nm de espesor. A modo de comparación, los glóbulos rojos humanos, visibles mediante microscopía óptica, tienen aproximadamente 8 micras de ancho, o aproximadamente 1000 veces más anchos que una membrana plasmática.

Figura 2. El modelo de mosaico fluido de la membrana plasmática describe la membrana plasmática como una combinación fluida de fosfolípidos, colesterol y proteínas. Los carbohidratos unidos a los lípidos (glicolípidos) y a las proteínas (glicoproteínas) se extienden desde la superficie exterior de la membrana.

Los componentes principales de una membrana plasmática son los lípidos (fosfolípidos y colesterol), proteínas y carbohidratos. Las proporciones de proteínas, lípidos y carbohidratos en la membrana plasmática varían según el organismo y el tipo de célula, pero para una célula humana típica, las proteínas representan aproximadamente el 50 por ciento de la composición en masa, los lípidos (de todos los tipos) representan aproximadamente el 40 por ciento. de la composición en masa, y los carbohidratos representan el 10 por ciento restante de la composición en masa. Sin embargo, la concentración de proteínas y lípidos varía con las diferentes membranas celulares. Por ejemplo, la mielina, una excrecencia de la membrana de células especializadas, aísla los axones de los nervios periféricos, contiene solo un 18 por ciento de proteínas y un 76 por ciento de lípidos. La membrana interna mitocondrial contiene un 76 por ciento de proteínas y solo un 24 por ciento de lípidos. La membrana plasmática de los glóbulos rojos humanos es un 30 por ciento de lípidos. Los carbohidratos están presentes solo en la superficie exterior de la membrana plasmática y se unen a las proteínas, formando o formando lípidos.

Fosfolípidos

son componentes principales de la membrana celular, la capa más externa de las células. Al igual que las grasas, están compuestas por cadenas de ácidos grasos unidas a un grupo de cabeza polar. Específicamente, hay dos colas de ácidos grasos y un grupo fosfato como grupo de cabeza polar. El fosfolípido es una molécula, lo que significa que tiene una parte hidrofóbica y una parte hidrofílica. Las cadenas de ácidos grasos son hidrófobas y no pueden interactuar con el agua, mientras que el grupo de cabeza que contiene fosfato es hidrófilo e interactúa con el agua.

Asegúrese de observar en la Figura 3 que el grupo fosfato tiene un grupo R vinculado a uno de los átomos de oxígeno. R es una variable comúnmente utilizada en este tipo de diagramas para indicar que algún otro átomo o molécula está unido en esa posición. Esa parte de la molécula puede ser diferente en diferentes fosfolípidos y mdashand impartirá una química diferente a toda la molécula. Sin embargo, por el momento, usted es responsable de poder reconocer este tipo de molécula (sin importar cuál sea el grupo R) debido a los elementos centrales comunes: la columna vertebral de glicerol, el grupo fosfato y las dos colas de hidrocarburos.

figura 3. Un fosfolípido es una molécula con dos ácidos grasos y un grupo fosfato modificado unido a una columna vertebral de glicerol. El fosfato puede modificarse mediante la adición de grupos químicos cargados o polares. Varios grupos R químicos pueden modificar el fosfato. Aquí se muestran colina, serina y etanolamina. Estos se unen al grupo fosfato en la posición marcada R a través de sus grupos hidroxilo.
Atribución: Marc T. Facciotti (trabajo propio)

Se forma una bicapa de fosfolípidos como la estructura básica de la membrana celular. Las colas de ácidos grasos de los fosfolípidos miran hacia adentro, lejos del agua, mientras que el grupo fosfato mira hacia afuera, formando puentes de hidrógeno con el agua. Los fosfolípidos son responsables de la naturaleza dinámica de la membrana plasmática.

Figura 4. En presencia de agua, algunos fosfolípidos se organizarán espontáneamente en una micela. Los lípidos estarán dispuestos de manera que sus grupos polares estarán en el exterior de la micela y las colas no polares estarán en el interior. También se puede formar una bicapa lipídica, una hoja de dos capas de solo unos pocos nanómetros de espesor. La bicapa lipídica consta de dos capas de fosfolípidos organizados de manera que todas las colas hidrófobas se alinean una al lado de la otra en el centro de la bicapa y están rodeadas por los grupos de cabezas hidrófilas.
Fuente: Creado por Erin Easlon (trabajo propio)

Nota: posible discusión

Arriba dice que si tomara algunos fosfolípidos puros y los dejara caer en agua, algunos si se formaran espontáneamente (por sí solos) en micelas. Esto suena mucho a algo que podría describirse con una historia de energía. Regrese a la rúbrica de la historia de la energía e intente comenzar a crear una historia de la energía para este proceso. al menos los primeros tres pasos. Pueden criticar de forma constructiva (cortésmente) el trabajo de los demás para crear una historia optimizada.

Tenga en cuenta que el fosfolípido representado anteriormente tiene un grupo R unido al grupo fosfato. Recuerde que esta designación es genérica y mdash, estos pueden ser diferentes a los grupos R en los aminoácidos. ¿Cuál podría ser un beneficio / propósito de "funcionalizar" o "decorar" diferentes lípidos con diferentes grupos R? Piense en los requisitos funcionales de las membranas estipulados anteriormente.

Proteínas de membrana

Las proteínas constituyen el segundo componente principal de las membranas plasmáticas. están, como sugiere su nombre, completamente integrados en la estructura de la membrana, y sus regiones hidrófobas que atraviesan la membrana interactúan con la región hidrófoba de la bicapa de fosfolípidos. Las proteínas de membrana integral de un solo paso suelen tener un segmento transmembrana hidrófobo que consta de 20 y 25 aminoácidos. Algunos abarcan solo una parte de la membrana y se asocian con una sola capa, mientras que otros se extienden de un lado a otro de la membrana y quedan expuestos a ambos lados. Este tipo de proteína tiene una región o regiones hidrófilas y una o varias regiones ligeramente hidrófobas. Esta disposición de regiones de la proteína tiende a orientar la proteína junto a los fosfolípidos, con la región hidrófoba de la proteína adyacente a las colas de los fosfolípidos y la región o regiones hidrófilas de la proteína sobresaliendo de la membrana y en contacto con el citosol o Fluido extracelular.

se encuentran en las superficies exteriores o interiores de las membranas y se asocian débil o temporalmente con las membranas. Pueden interactuar con proteínas integrales de la membrana o simplemente interactuar débilmente con los fosfolípidos dentro de la membrana.

Figura 5. Las proteínas de membranas integrales pueden tener una o más hélices alfa (cilindros rosas) que atraviesan la membrana (ejemplos 1 y 2), o pueden tener &beta-hojas (rectángulos azules) que atraviesan la membrana (ejemplo 3). (crédito: & ldquoFoobar & rdquo / Wikimedia Commons)

Carbohidratos

Los carbohidratos son el tercer componente principal de las membranas plasmáticas. Siempre se encuentran en la superficie exterior de las células y se unen a proteínas (formando glicoproteínas) o a lípidos (formando glicolípidos). Estas cadenas de carbohidratos pueden consistir en 2 & ndash60 unidades de monosacáridos y pueden ser lineales o ramificadas. Junto con las proteínas periféricas, los carbohidratos forman sitios especializados en la superficie celular que permiten que las células se reconozcan entre sí (uno de los requisitos funcionales centrales señalados anteriormente en "membranas celulares").

Fluidez de la membrana

La característica de mosaico de la membrana, descrita en el modelo de mosaico fluido, ayuda a ilustrar su naturaleza. Las proteínas y los lípidos integrales existen en la membrana como moléculas separadas y "flotan" en la membrana, moviéndose un poco entre sí. Sin embargo, la membrana no es como un globo, ya que puede expandirse y contraerse dramáticamente, es bastante rígida y puede estallar si se penetra o si una célula absorbe demasiada agua. Sin embargo, debido a su naturaleza de mosaico, una aguja muy fina puede penetrar fácilmente una membrana plasmática sin hacer que estalle, y la membrana fluirá y se sellará automáticamente cuando se extraiga la aguja.

Las características de mosaico de la membrana explican en parte, pero no toda, su fluidez. Hay otros dos factores que ayudan a mantener esta característica de fluido. Un factor es la naturaleza de los propios fosfolípidos. En su forma saturada, los ácidos grasos en las colas de fosfolípidos están saturados con átomos de hidrógeno. No hay dobles enlaces entre átomos de carbono adyacentes. Esto da como resultado colas que son relativamente rectas. Por el contrario, los ácidos grasos insaturados no tienen un complemento completo de átomos de hidrógeno en sus colas de ácidos grasos y, por lo tanto, contienen algunos enlaces dobles entre átomos de carbono adyacentes; un enlace doble da como resultado una curvatura en la cadena de carbonos de aproximadamente 30 grados.

Figura 6. Cualquier membrana celular dada estará compuesta por una combinación de fosfolípidos saturados e insaturados. La proporción de los dos influirá en la permeabilidad y fluidez de la membrana. Una membrana compuesta de lípidos completamente saturados será densa y menos fluida, y una membrana compuesta de lípidos completamente insaturados será muy suelta y muy fluida.

Se pueden encontrar organismos viviendo en condiciones extremas de temperatura. Tanto en frío extremo como en calor extremo. ¿Qué tipos de diferencias esperaría ver en la composición de lípidos de los organismos que viven en estos extremos?

Los ácidos grasos saturados, con colas rectas, se comprimen al disminuir las temperaturas y se presionarán entre sí, formando una membrana densa y bastante rígida. Cuando los ácidos grasos insaturados se comprimen, el & ldquokinked & rdquo coge las moléculas de fosfolípidos adyacentes al codo, manteniendo algo de espacio entre las moléculas de fosfolípidos. Este "espacio para el arco" ayuda a mantener la fluidez en la membrana a temperaturas a las que las membranas con altas concentraciones de colas de ácidos grasos saturados se "congelarían" o solidificarían. La relativa fluidez de la membrana es particularmente importante en un ambiente frío. Muchos organismos (los peces son un ejemplo) son capaces de adaptarse a ambientes fríos cambiando la proporción de ácidos grasos insaturados en sus membranas en respuesta al descenso de la temperatura.

Colesterol

Los animales tienen un componente de membrana adicional que ayuda a mantener la fluidez. El colesterol, que se encuentra junto a los fosfolípidos en la membrana, tiende a amortiguar los efectos de la temperatura en la membrana. Por tanto, este lípido funciona como un tampón de fluidez, evitando que las temperaturas más bajas inhiban la fluidez y evitando que las temperaturas elevadas aumenten demasiado la fluidez. Por tanto, el colesterol amplía, en ambas direcciones, el intervalo de temperatura en el que la membrana es adecuadamente fluida y, en consecuencia, funcional. El colesterol también tiene otras funciones, como organizar grupos de proteínas transmembrana en balsas de lípidos.

Figura 7. El colesterol encaja entre los grupos fosfolípidos dentro de la membrana.

Revisión de los componentes de la membrana.

Membranas arqueales

Una diferencia importante entre las arqueas y los eucariotas o las bacterias es la composición de lípidos de las membranas de las arqueas. A diferencia de los eucariotas y las bacterias, las membranas de las arqueas no están formadas por ácidos grasos unidos a una columna vertebral de glicerol. En cambio, los lípidos polares consisten en cadenas de isoprenoides (moléculas derivadas del isopreno lipídico de cinco carbonos) de 20 & ndash40 carbonos de longitud. Estas cadenas, que generalmente están saturadas, están unidas por enlaces a los carbonos de glicerol en las posiciones 2 y 3 de la columna vertebral de glicerol, en lugar del enlace más familiar que se encuentra en bacterias y eucariotas. Los grupos de cabeza polar difieren según el género o especie de Archaea y consisten en mezclas de grupos glico (principalmente disacáridos) y / o grupos fosfo principalmente de fosfoglicerol, fosfoserina, fosfoetanolamina o fosfoinositol. La estabilidad inherente y las características únicas de los lípidos de las arqueas los han convertido en un biomarcador útil para las arqueas en muestras ambientales, aunque ahora se utilizan con mayor frecuencia enfoques basados ​​en marcadores genéticos.

Una segunda diferencia entre las membranas bacterianas y arqueales que se asocia con algunos arqueas es la presencia de, como se muestra a continuación. Observe que la cadena de isoprenoides está unida a las cadenas principales de glicerol en ambos extremos, formando una sola molécula que consta de dos grupos de cabeza polares unidos a través de dos cadenas de isoprenoides.

Figura 8. La superficie exterior de la membrana plasmática de arqueas no es idéntica a la superficie interior de la misma membrana.

Figura 9. Comparaciones de diferentes tipos de lípidos arqueales y lípidos bacterianos / eucariotas


1. Introducción

La criocirugía se está convirtiendo en una terapia establecida para el cáncer de próstata [1, 2]. Los mecanismos generales de lesión durante la criocirugía típicamente incluyen daño directo a las células cancerosas debido al evento de congelación, así como eventos mediados por el huésped, como daño vascular y efectos inmunológicos, que ocurren después de la descongelación.

Uno de los factores que determina el tipo de daño durante la congelación es la velocidad de enfriamiento [3]. A velocidades de enfriamiento rápidas, la formación de hielo intracelular es la principal responsable de la destrucción de las células. Por el contrario, a velocidades de enfriamiento lentas, donde predomina la deshidratación, la lesión osmótica debida a los efectos de los solutos causa daño. Durante el enfriamiento lento, el hielo se forma fuera de la célula antes de propagarse dentro de la célula [4]. Tan pronto como se forma hielo fuera de una célula en solución, la célula se deshidrata y las biomoléculas endógenas se exponen a altas concentraciones de solutos [5]. La congelación rápida, por otro lado, da como resultado la formación de hielo intracelular letal. El mecanismo por el cual el hielo intracelular daña las células no está del todo claro, pero se ha sugerido que las células no mueren durante la congelación en sí, sino durante la descongelación [4]. Otro determinante importante de la formación de hielo intracelular es la temperatura de nucleación de la formación de hielo en el espacio extracelular [6]. Los estudios de modelos cinéticos han demostrado que cuanto menor es la temperatura de nucleación, mayor es la incidencia de formación de hielo intracelular [7,8].

A nivel molecular, la congelación afecta a los lípidos, proteínas y ácidos nucleicos de la membrana al cambiar las interacciones hidrofóbicas e hidrofílicas que determinan la estructura y función. Está bien establecido que el enfriamiento altera el estado físico de los lípidos, alterando así la organización y fluidez de los lípidos [9]. Las membranas biológicas a menudo exhiben una transición de fase de cristal líquido a gel durante el enfriamiento y viceversa durante el recalentamiento [10]. Se cree que las consecuencias de tales transiciones de fase incluyen una mayor permeabilidad de la membrana y una separación de fase lateral de los componentes de la membrana. Las proteínas intracelulares pueden sufrir alteraciones estructurales irreversibles con congelación, debido a la exposición a altas concentraciones de solutos [5]. Además, las proteínas y los lípidos están expuestos a especies reactivas de oxígeno, porque los sistemas de depuración enzimáticos se ven comprometidos por la congelación. Las especies reactivas de oxígeno dan como resultado peroxidación de lípidos y desesterificación de fosfolípidos [11]. En un estudio anterior, hemos demostrado que la congelación de las células tumorales AT-1 Dunning da como resultado la acumulación de ácidos grasos libres [12]. Las propiedades físicas y la composición química modificadas de la membrana plasmática pueden provocar una fuga de solutos citoplasmáticos. Las proteínas también están sujetas al ataque de radicales libres por especies reactivas de oxígeno [13]. Además, las proteínas también pueden ser degradadas por proteasas que se originan en lisosomas que perdieron la integridad de la membrana durante la congelación o descongelación [12].

Una de las pocas técnicas adecuadas para estudiar los cambios inducidos por la congelación en la estructura y conformación de biomoléculas celulares es la espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR). La CH2 El estiramiento de la vibración de los lípidos, por ejemplo, se ha utilizado para detectar transiciones de fase lipídica en lípidos, membranas biológicas aisladas y en células completas [10, 14]. Las bandas amida-I, -II y -III, que surgen de las vibraciones de la estructura de la proteína, se han utilizado ampliamente para determinar la estructura secundaria de proteínas de proteínas aisladas [15,16,17], y son diagnósticas para la proteína secundaria general. estructura de células y tejidos [18]. La mayoría de los estudios FTIR se basan en la banda amida-I para el análisis de la estructura secundaria de proteínas. Sin embargo, estudios recientes han implicado a la banda amida-III para el análisis de proteínas FTIR, porque los diferentes tipos de estructura secundaria se resuelven mejor y porque esta región del espectro no encuentra interferencia de las bandas de agua y vapor de agua [19,20] .

En este trabajo, se utilizó FTIR para estudiar los cambios en el comportamiento de la fase lipídica de la membrana y la estructura secundaria general de la proteína durante la congelación de las células tumorales de próstata LNCaP. Las muestras se nuclearon a temperaturas comprendidas entre & # x022123 & # x000b0C y & # x0221210 & # x000b0C. Mostramos que la temperatura a la que se forma el hielo en el sistema afecta el comportamiento de la fase de membrana de las células. Esto se explica en términos de deshidratación celular y formación de hielo intracelular, que dependen fundamentalmente de la temperatura de nucleación. Se encontró que las proteínas eran relativamente estables durante la congelación.


¿Qué es la permeabilidad selectiva? ¿Cómo logra esto la célula?

Permeabilidad selectiva es una propiedad de celular membranas que solo permiten que ciertas moléculas entren o salgan del celda. Este es importante Para el celda para mantener su orden interno independientemente de los cambios en el medio ambiente.

Además, ¿qué papel juegan las proteínas en el transporte? Funciones de Proteínas de transporte Función de las proteínas transportadoras tanto en activo como en pasivo transporte para mover moléculas a través de la membrana plasmática. Estos canales proteinas son responsables de introducir iones y otras moléculas pequeñas en la célula.

Respecto a esto, ¿por qué el jabón disuelve fácilmente la membrana?

Porque el la membrana es compuesto por lípidos. La célula lo hace esto usando la celda membrana. Los fosfolípidos permiten el paso de moléculas pequeñas y sin carga y las proteínas permiten el paso de moléculas grandes y cargadas.

¿Cuál es el significado de selectivamente permeable?

Definición de selectivamente permeable Membranas Todas las células están encerradas con una membrana celular. A selectivamente permeable La membrana celular es aquella que permite que ciertas moléculas o iones pasen a través de ella medio de transporte activo o pasivo.


¿Cómo interactúa la vía de la autofagia con los nanomateriales?

La autofagia es un proceso evolutivamente conservado que procede del secuestro de material de carga dentro de vesículas de doble membrana en preparación para la degradación. Los nanomateriales naturales y de ingeniería a menudo se etiquetan con señales de "cómeme", como las cadenas de poliubiquitina, que son reconocidas por las proteínas adaptadoras de la autofagia y se dirigen a las membranas de aislamiento (Fig. 1) [4]. El alargamiento de las membranas de aislamiento da como resultado la formación de autofagosomas que atrapan el material de carga. La fusión de autofagosomas con lisosomas conduce a la formación de autolisosomas, que, a su vez, da como resultado la degradación de la carga por enzimas hidrolíticas o la secreción por exocitosis [5].

Respuesta autofágica a nanomateriales artificiales. Tras la internalización, los nanomateriales pueden escapar de la vesícula endocítica a través de rupturas de la membrana endosomal. Una vez en el citoplasma, los nanomateriales pueden ser reconocidos por proteínas adaptadoras de autofagia o receptores de peligro que reclutan membranas de aislamiento. El alargamiento de las membranas de aislamiento secuestra nanomateriales dentro de vesículas llamadas autofagosomas, que se fusionan con lisosomas para formar autolisosomas. La formación de autolisosomas puede ir seguida de una degradación o secreción enzimática. El mecanismo de activación de la autofagia en respuesta a los nanomateriales que permanecen dentro de la vía endocítica sigue sin estar claro.

Si bien algunos nanomateriales pueden ingresar al citoplasma, los nanomateriales internalizados se localizan principalmente en vesículas endocíticas. Sin embargo, no está claro cómo los nanomateriales dentro de las vesículas son reconocidos por la vía de autofagia. Algunas nanopartículas son capaces de escapar del endosoma a través de mecanismos como el efecto de “esponja de protones”, que rompe la membrana endosómica [6]. Es probable que el sistema de autofagia reconozca la rotura de la membrana endosómica a través del mismo mecanismo que reconoce la rotura de la membrana inducida por bacterias. Invasión de Salmonella typhimurium, por ejemplo, procede a través de la rotura de las vesículas de doble membrana que encierran y la exposición de glucanos complejos que contienen β-galactósidos al citoplasma [4]. Debido a que el citoplasma está libre de azúcares complejos en condiciones fisiológicas, los glicanos de la membrana interna de las vesículas dañadas son reconocidos rápidamente por el receptor de peligro galectina-8 que media el reclutamiento de la maquinaria de autofagia. Los nanomateriales que llegan al citosol a través de la rotura de la membrana probablemente también serán reconocidos por la galectina-8 y promoverán una respuesta autofágica (Fig. 1) [7].

Los mecanismos subyacentes a la interacción de la vía de la autofagia con nanomateriales endocitosados ​​que no pueden escapar al citosol siguen estando poco caracterizados. La evidencia de diafonía entre las vías endocítica y autofagia apoya la noción de movimiento de carga entre estos sistemas [8]. Si bien los métodos avanzados de obtención de imágenes, como la microscopía confocal, han sido fundamentales para documentar el tráfico celular desde las vesículas endocíticas a los autofagosomas [8], todavía carecemos de una comprensión detallada de las señales de señalización que gobiernan el movimiento de la carga entre estas vías.


¿Qué es la permeabilidad selectiva? (con imagenes)

En biología celular, la permeabilidad selectiva es la propiedad de una membrana celular viva que le permite a la célula controlar qué moléculas pueden pasar a través de la membrana, entrando o saliendo de la célula. Para comprender esta propiedad, es útil tener en cuenta que existen tres métodos diferentes mediante los cuales las moléculas pueden entrar o salir de las células: transporte pasivo, transporte activo y transporte mediante el uso de vesículas.

En el transporte pasivo a través de una membrana selectivamente permeable, las moléculas se mueven a través de la membrana sin que la célula tenga que gastar energía adicional. Cuando las moléculas de agua se mueven pasivamente dentro o fuera de una célula, por ejemplo, esto se llama ósmosis. Otras moléculas pequeñas pueden moverse a través de la membrana mediante el proceso de difusión. Esto significa que se mueven a través de la membrana celular desde un área de alta concentración a un área de baja concentración. Las moléculas de oxígeno pueden difundirse desde la cavidad pulmonar por transporte pasivo a las células sanguíneas del pulmón.

El transporte activo es un mecanismo vital utilizado por las células vivas para la permeabilidad selectiva. Este método es necesario para que las moléculas pequeñas se muevan a través de la membrana celular en situaciones en las que las moléculas necesitan moverse contra un gradiente de concentración. A diferencia del transporte pasivo, el transporte activo le da a la célula la capacidad de mover moléculas desde un área de baja concentración a un área de alta concentración. Esto funciona por medio de canales especiales llamados bombas, que están presentes en la membrana plasmática celular y que consumen energía cuando mueven moléculas a través de la membrana. Las células que recubren el estómago a menudo utilizan el transporte activo para absorber glucosa, aminoácidos y otros nutrientes.

Las vesículas son pequeñas bolsas que pueden formarse en la membrana celular para ayudar en el transporte de moléculas más grandes. Las vesículas permiten que la célula absorba o expulse estas moléculas a través de la membrana celular. Este proceso se llama endocitosis cuando las moléculas se mueven al interior de la célula y exocitosis cuando las moléculas se mueven fuera de la célula.

La permeabilidad selectiva de las membranas generalmente depende del tamaño de las moléculas, la carga positiva o negativa de las moléculas y su solubilidad en agua o aceite. En las membranas de las células plasmáticas, también depende de muchas funciones biológicas y reacciones bioquímicas tanto dentro como fuera de cada célula. Es uno de los atributos bioquímicos más vitales de una célula viva y es una parte fundamental de la mayoría de los procesos vitales necesarios para sustentar la vida.


El efecto del etanol en las membranas plasmáticas.

Ya se estableció que a mayor concentración de etanol, mayor permeabilidad de la membrana plasmática. Pero, ¿por qué es esto?

Lo es:
Que ver con el potencial hídrico. El etanol reduce el potencial hídrico de la solución circundante, por lo que el agua sale de las células por ósmosis.

O:
¿El etanol disuelve los lípidos de la membrana plasmática? (Si es así, ¿sobre qué enlaces está actuando?)

GRACIAS.
+ representante para cualquiera que pueda ayudar

¿No es lo que estás buscando? Try & hellip

¿A qué se vuelve más permeable? Porque si se vuelve más permeable a las moléculas hidrófilas, podría deberse a que la molécula hidrófila (generalmente repelida por la cadena de carbono hidrófoba de los fosfolípidos) está rodeada por moléculas de etanol, cada una con sus enlaces OH en el centro, enlazados por enlaces de hidrógeno con la molécula hidrófila, pero exponiendo sus cadenas de hidrocarburos que son hidrófobas y por tanto pueden atravesar la bicapa de fosfolípidos.
Sin embargo, esa es una suposición completa, y probablemente no tenga sentido (y probablemente también esté equivocada).

Eso es un poco a lo que me refiero

(Publicación original de Lit2010)
Ya se estableció que a mayor concentración de etanol, mayor permeabilidad de la membrana plasmática. Pero, ¿por qué es esto?

Lo es:
Que ver con el potencial hídrico. El etanol reduce el potencial hídrico de la solución circundante, por lo que el agua sale de las células por ósmosis.

O:
¿El etanol disuelve los lípidos de la membrana plasmática? (Si es así, ¿sobre qué enlaces está actuando?)

GRACIAS.
+ representante para cualquiera que pueda ayudar

(Publicación original de Toneh)
¿A qué se vuelve más permeable? Porque si se vuelve más permeable a las moléculas hidrófilas, podría deberse a que la molécula hidrófila (generalmente repelida por la cadena de carbono hidrófoba de los fosfolípidos) está rodeada por moléculas de etanol, cada una con sus enlaces OH en el centro de enlace de hidrógeno con la molécula hidrófila, pero exponiendo sus cadenas de hidrocarburos que son hidrófobas y por tanto pueden atravesar la bicapa de fosfolípidos.
Sin embargo, esa es una suposición completa, y probablemente no tenga sentido (y probablemente también esté equivocada).

Eso es un poco a lo que me refiero. Suena muy complicado: |
Aunque gracias Representante cuando pueda ¡Cortejar! Eso me tranquiliza, me encanta la simplicidad

(Publicación original de Lit2010)
Ya se estableció que a mayor concentración de etanol, mayor permeabilidad de la membrana plasmática. Pero, ¿por qué es esto?

Lo es:
Que ver con el potencial hídrico. El etanol reduce el potencial hídrico de la solución circundante, por lo que el agua sale de las células por ósmosis.

O:
¿El etanol disuelve los lípidos de la membrana plasmática? (Si es así, ¿sobre qué enlaces está actuando?)

GRACIAS.
+ representante para cualquiera que pueda ayudar

La membrana plasmática está compuesta por fospolípidos. el etanol prefiere unirse justo debajo de la región hidrófila de los fosfolípidos cerca de los grupos fosfato. La ubicación del etanol crea un fuerte enlace de hidrógeno entre las moléculas de agua.Si la concentración de soluto fuera de la célula es mayor que dentro de la célula, el etanol, que es un disolvente (no polar / orgánico), entra en la membrana y, dado que los lípidos se disuelven (en alcohol ) el aumento de etanol hace que la solución sea menos polar, lo que conduce a una mayor ósmosis y, por lo tanto, a la ruptura de la membrana.
POR FAVOR NO ME REPRESENTES (Publicación original de Lit2010)
¡Cortejar! Eso me tranquiliza, me encanta la simplicidad (Publicación original de jonathan3909)
La membrana plasmática está compuesta por fospolípidos. el etanol prefiere unirse justo debajo de la región hidrófila de los fosfolípidos cerca de los grupos fosfato. La ubicación del etanol crea un fuerte enlace de hidrógeno entre las moléculas de agua.Si la concentración de soluto fuera de la célula es mayor que dentro de la célula, el etanol, que es un disolvente (no polar / orgánico), entra en la membrana y, dado que los lípidos se disuelven (en alcohol ) el aumento de etanol hace que la solución sea menos polar, lo que conduce a una mayor ósmosis y, por lo tanto, a la ruptura de la membrana.
POR FAVOR NO ME REPRESENTES

¿Conduciría esto a una pérdida osmótica de agua de la célula, ya que la solución de etanol redujo el potencial hídrico del fluido circundante?

¿Quieres que te niegue lo antes posible?

Aún es una respuesta simple /> ¡Pero nuestro maestro nos dijo que era la segunda!
- Te dijeron al principio si el ISA (si hiciste lo mismo que yo) que el pigmento sale de la remolacha cuando la membrana de la superficie celular se había dañado. Y el etanol disuelve los fosfolípidos que forman la membrana celular, por lo que si aumenta la concentración de etanol se libera más pigmento en el tubo de ensayo y es más permeable PORQUE está dañado. Dios mío, divagué un poco ... pero espero que esto ayude /> x x

(Publicación original de Lit2010)
Ya se estableció que a mayor concentración de etanol, mayor permeabilidad de la membrana plasmática. Pero, ¿por qué es esto?

Lo es:
Que ver con el potencial hídrico. El etanol reduce el potencial hídrico de la solución circundante, por lo que el agua sale de las células por ósmosis.

O:
¿El etanol disuelve los lípidos de la membrana plasmática? (Si es así, ¿sobre qué enlaces está actuando?)

GRACIAS.
+ representante para cualquiera que pueda ayudar

Adjunto hay una bonita figura que muestra cómo el etanol entra en la membrana plasmática y modifica su estructura y permeabilidad. Está representado por los puntos negros en la figura de la derecha.


Aquí hay algunas preguntas que quizás no haya escuchado respuestas sobre el coronavirus y la enfermedad que causa, COVID-19, en los medios:

  • ¿Por qué no ganó & # 8217t un antibiótico eficaz en el tratamiento de COVID-19?
  • ¿Cómo puede el jabón destruir químicamente un virión de coronavirus?
  • ¿Cómo desafía el coronavirus los modelos tradicionales del dogma central de la biología?

Son parte de un plan de lecciones elaborado por un equipo de científicos de Brandeis para el Centro Nacional para la Enseñanza de Estudios de Caso en Ciencias de la Universidad de Buffalo, la Universidad Estatal de Nueva York.

El centro presentó una solicitud urgente de herramientas de enseñanza sobre el coronavirus el 19 de marzo. Tres días después, el equipo de Brandeis presentó un borrador. Se publicó una versión final en el sitio de la organización el 30 de marzo.

Está disponible de forma gratuita como descarga en el sitio web del centro, aunque las notas didácticas y la clave de respuestas están restringidas a miembros pagos.

La profesora de biología Melissa Kosinski-Collins, quien trabajó en el proyecto, dijo que la guía está especialmente diseñada para el aprendizaje remoto.

"Quería ayudar a los estudiantes de biología a aprender sobre lo que está sucediendo", dijo. "Quería hacerles entender que tienen las herramientas para entender este problema incluso desde su computadora portátil".

Megan y Kat son hermanas que se encuentran en cuarentena en su casa durante dos semanas después de que el compañero de trabajo de su madre da positivo por el virus. Las niñas en edad de escuela secundaria tienen muchas preguntas sobre por qué están atrapadas dentro y buscan respuestas en línea.

A partir de aquí, el plan de la lección cubre la estructura del virus y cómo infecta las células. Cuando Kat termina en el hospital con el virus, se trata de tratamientos.

En la sección final, los estudiantes redactan un correo electrónico inventado para los miembros del equipo de fútbol de Kat explicando lo que le sucedió a Kat y ofreciéndoles consejos sobre cómo evitar la infección.

El profesor asistente de biología Kene Piasta, PhD & # 821711, quien también trabajó en la lección, dijo que él y sus coautores querían "empujar a los estudiantes a pensar críticamente sobre la información. Se trata de cómo hacer que profundicen más y más hasta que tengan ese ¡ajá! momento y consiga el conocimiento conceptual cimentado ".

Los otros autores de la guía de estudio son los supervisores del laboratorio de enseñanza de biología Lindsay Mehrmanesh y Jessie Cuomo.

A continuación, el grupo planea crear recursos didácticos sobre el coronavirus para estudiantes de biología de nivel superior.

¿Por qué no ganó & # 8217t un antibiótico eficaz en el tratamiento de COVID-19?

COVID-19 es causado por un virus, SARS-CoV-2. (Técnicamente, COVID-19 es el nombre de la enfermedad). Los antibióticos tratan las infecciones bacterianas, no las infecciones virales.

¿Cómo puede el jabón destruir químicamente un virión de coronavirus?

Un virión es el término técnico para una forma más específica del virus cuando está fuera de la célula huésped y es infeccioso. Moléculas de jabón, que toman la forma de pequeñas esferas conocidas como micelas., se encajan en la membrana del virión, esencialmente rompiéndola en pedazos. El virus no puede & # 8217t existir sin la membrana & # 160 & # 160.

¿Cómo desafía el coronavirus los modelos tradicionales del dogma central de la biología?

El dogma central describe el proceso de transferencia de información genética dentro de una célula. El ADN pasa la información al ARN mensajero (ARNm) que luego se mueve al ribosoma donde se usa como instrucciones para construir una proteína. Pero el coronavirus no usa ADN, el proceso comienza con el ARN pasando la información al ARNm. & # 160


Difusión simple

En difusión simple, pequeñas moléculas sin cargas como el oxígeno y el dióxido de carbono fluyen a través de una membrana plasmática sin asistencia y sin gastar energía. Other substances such as proteins, glucose and charged particles called ions cannot pass through the selectively permeable membrane. Oxygen and carbon dioxide move, or diffuse, from an area where they exist in high concentrations to an area where they have low concentrations. This means that in general, oxygen can move from blood vessels into cells, and carbon dioxide moves from inside cells back into the red blood cells inside blood vessels.


Referencias

  1. Tom Herrmann1 Sandeep Sharma2. (March 2, 2019).“Physiology, Membrane”. StatPearls. 1 SIU School of Medicine 2 Baptist Regional Medical Center.PMID30855799.
  2. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. (2002).Biología molecular de la célula(4ª ed.). New York: Garland Science.ISBN978-0-8153-3218-3.Archivedfrom the original on 2017-12-20.
  3. Gorter E, Grendel F (March 1925).“On Bimolecular Layers of Lipoids on the Chromocytes of the Blood”. The Journal of Experimental Medicine.41(4): 439–43.doi:10.1084/jem.41.4.439.PMC2130960.PMID19868999.
  4. S J Singer and G L Nicolson.”The fluid mosaic model of the structure of cell membranes.” Science. (1972) 175. 720-731.
  5. Sharp, L. W. (1921).Introduction To Cytology. New York: McGraw Hill, p. 42.
  6. Kleinzeller, A. 1999. Charles Ernest Overton’s concept of a cell membrane. In: Membrane permeability: 100 years since Ernest Overton (ed. Deamer D.W., Kleinzeller A., Fambrough D.M.), pp. 1–18, Academic Press, San Diego,.


Ver el vídeo: Permeabilidad de Membranas - Fisiología I - Medicina (Diciembre 2022).