PROTEÍNAS DE MEMBRANA

Corresponden aproximadamente al 55% de la composición total de la membrana celular. Se puede decir que la mitad de una membrana celular son proteínas, lo cual requiere pensar que su presencia es muy importante y que debe haber una gran diversidad tanto en estructura como en función.

según su estructura encontramos:

• proteínas integrales o intrínsecas
• periféricas o extrínsecas
• asociadas a glúcidos como glucoproteínas 
• asociadas a lípidos formando las lipoproteínas.

según su función tenemos:

1. PROTEÍNAS CANALES O CANALES IÓNICOS

      son glicoproteínas que transportan iones (fundamentalmente H2O, Na, K, Cl y Ca). Poseen un poro y una compuerta (gating) para el paso del ion. Cuando un gating está cerrado, el canal no puede conducir la corriente eléctrica ni permitir el paso de los iones. según su permeabilidad se pueden encontrar canales:


       -siempre abiertos (gating independiente del voltaje)
       -activados por voltaje: los aminoácidos de la compuerta tienen residuos con carga,                               que cambian su conformación al variar el voltaje.

       -activados por ligandos: tienen receptores que se unen al ligando (neurotransmisores, hormonas) cambiando la conformación de la proteína y abriendo el canal.

       -activados por calor: (termoreceptores)
       -activados por estímulos físicos (mecanorreceptores): Se abren por presión


   2.  PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS O CARRIERS

Son proteínas que arrastran a la sustancia a transportar (glucosa, galactosa y aminoácidos entre otras), esto ocurre por un cambio conformacional que se produce cuando la molécula  hace contacto con el punto de unión de la proteína, consiguiendo arrastrar físicamente al soluto.

     3. BOMBAS

una bomba es una proteína transmembrana que hidroliza ATP para transportar un soluto en contra de su gradiente electroquímico. Además de permitir que ingresen o salgan sustancias en contra de su gradiente, regula el potencial de la membrana. Dentro de las bombas biológicas más importantes se encuentran:


      - bomba de Na/K: es un transportador de intercambio antiporte cuyas funciones más reconocidas son:

• transportar Na y K en contra de su gradiente 
• disminuir el volumen celular 
• restablecer el potencial de membrana
• generar un gradiente químico para ingresar otras moléculas de interés por transporte activo secundario. 

Se encuentra en todas las membranas celulares de los animales y su funcionamiento se puede resumir en los siguientes pasos:


         1) se unen 3 Na en los sitios activos de la bomba.
         2) La bomba se fosforila sufriendo un cambio conformacional. 
         3) el Na sale de la célula y se unen 2 K a sus puntos de unión.
         4) La bomba se desfosforila y sufre un segundo cambio conformacional.
         5) El K es transportado al interior de la célula.


puede ser inhibido por el glicósido cardíaco ouabaína que se une a los sitios activos del K y por tanto bloquea la bomba.




     - bomba de Ca-ATPasa: es una bomba simporte ubicada en la membrana celular (expulsa Ca) y en la membrana del Retículo Sarcoplásmico  (ingresa Ca) usando como factores proteicos a la calmodulina y al etanol. Su finalidad es mantener bajos los niveles de Ca dentro de la célula para evitar que esta se contraiga. los pasos de esta bomba son:


         1) La [Ca] aumenta sobre 0,1mmolar 
         2) El ATP se hidroliza
         3) Salen 2 Ca por cada molécula de ATP hasta volver a [0.1 mmolar]




     - bomba de H: se encuentra en la membrana de las células parietales u oxínticas entre sus funciones se puede mencionar:

• disminuye el hidrógeno de las células del tubulo distal y colector del sistema renal.
• libera H desde las células parietales hacia el jugo gástrico.

el procedimiento de esta bomba a grandes rasgos es el siguiente:

        1) la bomba expulsa H al mismo tiempo que se libera Cl de forma pasiva por una Cl-permeasa.
        2) el resultado es que en el exterior hay una concentración de HCl 1 millón de veces mayor que en el interior de la célula.