Modelos de Membrana Celular

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Summary

TLDREl contenido describe la evolución del entendimiento de las membranas celulares desde los estudios iniciales de Charles Overton hasta el modelo de mosaico fluido propuesto por Singer y Nicolson. Overton demostró que las sustancias lipofílicas son más permeables a las membranas celulares. Langmuir avanzó con la creación de monocapas de lípidos, mientras que Gorter y Grendel establecieron la existencia de una bicapa lipídica. El modelo de mosaico fluido, que incluyó proteínas en posiciones no superficiales, ha sido fundamental para explicar mejor las propiedades de las membranas celulares, como la permeabilidad y resistencia eléctrica.

Takeaways

  • 🔍 Charles Overton observó la permeabilidad de sustancias lipofílicas en células.
  • 💧 Irvin Langmuir trabajó con capas de fosfolípidos y sus orientaciones.
  • 📊 Gorter y Grendel evidenciaron la bicapa lipídica en eritrocitos.
  • ⚙️ El modelo de Singer y Nicolson introdujo el mosaico fluido.
  • ✨ La microscopía electrónica fue clave para entender la estructura de las membranas.

Timeline

  • 00:00:00 - 00:05:00

    El estudio inicial de Charles Overton en la década de 1890 sobre células de raíces aéreas demostró que las sustancias lipofílicas penetran con facilidad en las células, lo que lo llevó a concluir que las membranas celulares tienen una cobertura lipídica compuesta de colesterol y lecitina. Esta teoría sentó las bases para la comprensión de la importancia de los lípidos en la estructura de la membrana celular.

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    Posteriormente, los fisiólogos Gorter y Grendel en 1925, tras extraer lípidos de eritrocitos, propusieron la existencia de una bicapa lipídica en las membranas celulares. Aunque cometieron errores en sus cálculos, sus ideas sobre la organización de los lípidos dirigidos hacia el medio acuoso y la polaridad de los grupos hidrofílicos fueron fundamentales y llevaron al desarrollo de la teoría de la bicapa lipídica, que tuvo implicaciones importantes para la comprensión de la estructura de las membranas biológicas.

Mind Map

Video Q&A

  • ¿Quién fue Charles Overton y qué aportó al estudio de la membrana celular?

    Charles Overton observó que las sustancias lipofílicas penetran fácilmente en las células, lo que condujo a concluir que los lípidos en la superficie celular forman una especie de cubierta.

  • ¿Qué importante avance se realizó en 1925 sobre las membranas celulares?

    Gorter y Grendel determinaron que la membrana plasmática de los eritrocitos consiste en dos capas de lípidos, sugiriendo la existencia de una bicapa lipídica.

  • ¿Cuál fue el modelo propuesto por Singer y Nicolson en 1972?

    El modelo de mosaico fluido, que describe la membrana como un mosaico de proteínas embebidas en una bicapa lipídica fluida.

  • ¿Qué errores cometieron Gorter y Grendel en su estudio sobre las membranas?

    Subestimaron el área superficial de los glóbulos rojos y la cantidad de lípidos en la membrana.

  • ¿Cómo se determina la estructura de la membrana celular usando microscopía electrónica?

    La microscopía electrónica permitió observar la membrana plasmática y su estructura trilaminar mediante el uso de tintes.

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    modelos de membrana overton y lam un
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    buen Punto de partida para esta revisión
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    experimental es el trabajo pionero de
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    Charles oberton hacia
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    1890 trabajando con células de Raíces
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    aéreas de plantas observó que las
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    sustancias solubles en lípidos penetran
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    fácilmente en las células mientras que
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    las solubles en agua no en realidad él
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    encontró una buena correlación entre la
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    naturaleza lipofílica de una sustancia
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    amante de
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    y la facilidad con la que puede entrar
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    en las células de estos estudios oberton
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    concluyó que los lípidos presentes en la
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    superficie celular son una especie de
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    cubierta él incluso sugirió que las
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    cubiertas celulares son probablemente
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    una mezcla de colesterol y lecitina lo
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    que se comprobó que era claramente
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    previsible en base a lo que ahora
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    conocemos sobre la importancia de los
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    esteroles y lípidos como componentes de
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    la membrana
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    un segundo e importante avance vino una
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    década después mediante el trabajo de
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    Irvin Li que estudió el comportamiento
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    de fosfolípidos purificados disueltos en
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    benzeno y produjo capas de esa solución
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    de benzeno y lípidos sobre una
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    superficie ocosa cuando el benzeno Se
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    evapora las moléculas permanecen con una
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    lámina de líquidos de una molécula de
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    ancho que se denomina monocapa l sabía
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    que los fosfolípidos son bailas
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    anfipáticas que poseen tanto regiones
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    hidrofílicas como hidrofóbicas él razonó
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    que los fosfolípidos se orientan sobre
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    el agua de forma que sus cabezas
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    hidrofílicas están en contacto con el
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    agua y que sus colas hidrofóbicas
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    sobresalen del agua la monocapa lipídica
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    del l fue la base que permitió nuevos
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    estudios de la estructura de la membrana
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    en los primeros años del siglo
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    XX gorder y grend
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    avance importante se produjo en
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    1925 cuando dos fisiólogos holandeses
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    Porter y grender leyeron Los bajos de lw
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    y pensaron que este enfoque podría
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    ayudar a contestar unas cuestiones una
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    cuestión referente a la membrana los
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    glóbulos rojos o eritrocitos con los que
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    ellos trabajaban los trabajos iniciales
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    de overton habían mostrado la presencia
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    de una cubierta lipídica en la membrana
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    celular pero Cuántas capas lipídicas
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    están presentes en la cubierta para
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    contestar a esta pregunta gter y grenden
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    extrajeron los lípidos de un número
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    conocido de eritrocitos usaron el método
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    de lmer para expandir los lípidos en una
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    superficie Osa encontraron que el área
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    de la superficie de los lípidos sobre el
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    agua era aproximadamente dos veces el
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    área de las membranas de los eritrocitos
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    por lo que concluyeron que la membrana
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    plasmática de los
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    eritrocitos no consiste en una sinó en
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    dos capas de
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    lípidos como se descubrió después gorter
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    y grendel cometieron dos errores
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    subestimaron un tercio del área
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    superficial de glóbulos rojos y un
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    tercio de la cantidad de lípidos
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    presentes en su membrana plasmática más
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    aún no tuvieron en cuenta la porción
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    significativa que ocupan las proteínas
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    de membrana de los Globos rojos sin
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    embargo afortunadamente esos errores se
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    abolieron uno con otro por ella la
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    conclusión de gter y grender fue
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    correcta Aunque sus datos
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    no hipotetizado la existencia de una
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    estructura de bicapa gter y grenden
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    razonaron que sería favorable
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    termodinámicamente que las cadenas
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    hidrocarbonadas no polares estuvieran
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    hacia el interior fuera del medio acuoso
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    que aparece a ambos lados de la membrana
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    los grupos polares hidrofílicos de de
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    cada capa estarían dirigidos hacia el
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    exterior hacia el entorno acuoso que
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    existe a cada lado de la membrana sus
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    experimentos y conclusiones fueron
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    temporales ya que este trabajo
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    representó el primer intento para
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    entender las membranas desde el punto de
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    vista
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    molecular más aún la bicapa lipídica que
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    ellos imaginaron llegó a ser la base de
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    cada ajuste sucesivo en el entendimiento
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    de la estructura de la membrana dson y
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    danieli Poco después de gorter y grenden
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    propusieran el modelo de bicapa lipídica
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    en 1925 quedó claro que una
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    característica importante de la
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    estructura de la membrana era que se
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    trataba de una bicapa lipídica simple
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    sin embargo este hecho no podía explicar
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    todas las propiedades de la estructura
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    de la membrana particularmente todas
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    aquellas relacionadas con la tensión
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    superficial permeabilidad a los solutos
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    y resistencia eléctrica por ejemplo la
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    tensión superficial de una película
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    lipídica fue significativamente mayor
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    que a la de las membranas celulares pero
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    esta se podía bajar añadiendo proteínas
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    a la película lipídica Más aún azúcares
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    iones y otros solutos hidrofílicos se
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    movían hacia dentro y hacia fuera de la
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    célula mucho más fácilmente de lo que se
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    podía explicar por la permeabilidad a
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    las sustancias solubles en Agua de la
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    bicapa lipídica
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    pura para explicar estas diferencias haw
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    dabson y James danielli imaginaron la
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    presencia de proteínas en la membrana
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    proponiendo en 1935 que las membran
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    biológicas consisten en una bicapa
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    lipídica que muestran recubiertas en
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    ambos lados con finas láminas de
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    proteínas de manera que el modelo
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    original de dson y Daniel era en esencia
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    el modelo sándwich de proteína lípido
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    proteína su modelo fue la primera
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    representación detallada de la
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    organización de la membrana que imperó
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    en el pensamiento de los biólogos
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    celulares en las décadas siguientes el
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    modelo original fue modificado
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    posteriormente para acomodar los
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    descubrimientos
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    posteriores particularmente notable fue
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    la sugerencia hecha en
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    1954 de que las proteínas hidrofílicas
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    podían atravesar la membrana y formarían
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    poros polares en los que anteriormente
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    era una bicapa hidrofóbica esas
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    proteínas podían cambiar la
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    permeabilidad y las propiedades de
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    resistividad de la membrana que no
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    podían ser explicadas fácilmente en
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    términos de la existencia de una bicapa
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    lipídica solamente específicamente el
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    interior lipídico responsable de las
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    propiedades hidrofóbicas de la membrana
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    y los componentes proteicos explican sus
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    propiedades hidrofílicas robertson todos
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    los modelos de membrana tratados hasta
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    el momento se desarrollan mucho antes de
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    que nadie hubiera visto una membrana
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    biológica y cada uno de ellos se pensó
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    específicamente como un modelo de
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    membrana
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    plasmática con la llegada de la
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    microscopía electrónica en la década de
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    1950 los biólogos celulares pudieron
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    finalmente verificar la presencia de una
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    membrana plasmática alrededor de cada
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    célula además observaron que la mayoría
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    de los orgánulos subcelulares estaban
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    limitados por membranas similares además
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    cuando la membrana se tiñeron con osmia
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    un metal pesado y se examinaron con
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    detalle a gran aumento se observó que
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    había regiones extensas con aspecto de
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    Villa ferrea que aparecían como dos
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    líneas oscuras separadas por una zona
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    central teñida tenuemente con un espesor
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    total de 6 a 8 nanómetros este patrón se
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    observa en la membrana plasmática de dos
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    células adyacentes separadas una de otra
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    por un espacio intercelular
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    fino el hecho de que este mismo patrón
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    de tinción trilaminar o de tres capas se
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    observase en distintas clases de
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    membrana condujo a David robertson a
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    sugerir que todas las membranas
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    celulares compartían una estructura
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    subyacente común que dominó la unidad de
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    membrana Singer y nichon los problemas
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    previos que surgieron con el modelo de
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    dson y Daniel estimularon el interés
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    para desarrollar nuevas ideas respecto a
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    la organización de la membrana
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    culminando en 1972 con el modelo de
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    mosaico fluido propuesto por Jonathan
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    Singer y Gar
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    nichon Este modelo que ahora domina
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    nuestra de la organización de la
  • 00:08:31
    membrana tiene dos características
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    principales las dos aparecen en el
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    nombre dicho simplemente el modelo
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    imagina una membrana como un mosaico de
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    proteínas incluidas o por lo menos
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    Unidas de forma discontinua a una bicapa
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    lipídica fluida En otras palabras el
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    modelo de Singer y nichelon mantuvo la
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    estructura de capapa lipídica básica de
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    modelos previos pero veía las proteínas
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    de la membrana de una forma
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    completamente diferente no como capas
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    finas de proteínas sobre la superficie
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    de la membrana sino como entidades
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    globulares discretas que se asocian a la
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    membrana basándose en su afinidad
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    relativa por el interior hidrofóbico de
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    la bicapa lipídica Singer y Nelson
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    fueron unos revolucionarios cuando
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    propusieron por primera vez esta forma
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    de pensar en las proteínas de la
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    membrana pero resultó que todos los
  • 00:09:28
    datos cuadraban bastante bien basándose
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    en la diferente anclaje a la bicapa se
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    reconocen tres clases de proteínas de
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    membrana las proteínas integrales de
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    membrana están embebidas en la bicapa
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    lipídica y se mantienen en su sitio por
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    la afinidad de los segmentos
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    hidrofóbicos de la proteína en el
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    interior hidrofóbico de la bicapa
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    lipídica por otro lado proteínas
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    periféricas que son mucho más
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    hidrofílicas por tanto están localizadas
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    en la superficie de la membrana donde
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    están ancladas de forma no covalente a
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    los grupos polares de las cabezas de los
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    fosfolípidos y o a las partes
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    hidrofílicas de otras proteínas de
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    membrana proteínas ancladas a lípidos
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    aunque no son parte del modelo del
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    mosaico fluido original ahora se
  • 00:10:20
    reconoce como una tercera clase de
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    proteínas de membrana estas proteínas
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    son especialmente hidrofílicas y por eso
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    Residen en la superficie de la membrana
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    pero están unidas covalentemente a
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    moléculas de lípido que están incluidas
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    en laca
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