6.4 : Membrane Carbohydrates

La membrana plasmática es una barrera dinámica compuesta por lípidos, proteínas y carbohidratos. Es el epicentro de muchos procesos celulares necesarios para el crecimiento y la supervivencia celular. Los carbohidratos tienen propiedades estructurales y químicas únicas que ayudan a la membrana plasmática a llevar a cabo sus funciones de manera efectiva.

Los carbohidratos de membrana no tienen ninguna región hidrofóbica y se encuentran exclusivamente en la superficie externa de la célula. La adición de moléculas de azúcar o glicosilación de proteínas ocurre en los lúmenes tanto del retículo endoplásmico como del aparato de Golgi, mientras que la glicosilación de los lípidos ocurre solo en la luz del aparato de Golgi. Por lo tanto, cuando las vesículas brotan del aparato de Golgi, los glicolípidos y las glicoproteínas están presentes en la capa interna. Sin embargo, cuando las vesículas se fusionan con la membrana plasmática, la capa interna y los glicolípidos y glicoproteínas asociados quedan expuestos al lado exoplásmico; La razón por la que las glicoproteínas y los glicolípidos se encuentran exclusivamente en la capa externa. Algunas células eucariotas y bacterianas segregan una gran cantidad de carbohidratos fuera de la célula, formando una capa de azúcar alrededor de la célula, conocida como glicocálix.

Los carbohidratos son estructuralmente más diversos que las proteínas y el ADN. En las proteínas y el ADN, se observan principalmente enlaces covalentes de péptido y fosfodiéster, respectivamente. Por el contrario, cada molécula de azúcar puede formar múltiples tipos de enlaces covalentes y permite la formación de diferentes estructuras de oligosacáridos a partir de las mismas moléculas de azúcar. La diversidad estructural de los hidratos de carbono ayuda a dotar a cada tipo de célula de una identidad distinta y desempeña un papel esencial en diversas funciones celulares. Por ejemplo, dependiendo del antígeno presente en la superficie de los glóbulos rojos humanos (RBC), el grupo sanguíneo se clasifica en cuatro tipos: A, B, AB y O. Una persona con el grupo sanguíneo A tiene el antígeno A presente en sus glóbulos rojos y porta anticuerpos contra el antígeno B. Una persona con el grupo sanguíneo B tiene el antígeno B presente en sus glóbulos rojos y porta anticuerpos contra el antígeno A. Una persona con el grupo sanguíneo AB tiene los antígenos A y B presentes en sus glóbulos rojos y no tiene anticuerpos contra ninguno de los antígenos. Por otro lado, los glóbulos rojos de una persona con el grupo sanguíneo O no tienen antígenos A ni B, y esta persona porta anticuerpos para ambos.