LA MEMBRANA CELULAR
La membrana plasmática es
una bicapa lipídica que delimita todas
las células.
Es una estructura laminada formada por fosfolípidos, glicolípidos y proteínas que
rodea, limita, da forma y contribuye a mantener el equilibrio entre el interior
(medio intracelular) y el exterior (medio extracelular) de las células. La
membrana plasmática regula la entrada y salida de muchas sustancias entre
el citoplasma y
el medio extracelular. Es similar a las membranas que delimitan los orgánulos de células eucariotas.
Está compuesta por dos láminas
que sirven de "contenedor" para el citosol y
los distintos compartimentos internos de la célula, así como también otorga
protección mecánica. Está formada principalmente por fosfolípidos (fosfatidiletanolamina y fosfatidilcolina),
colesterol, glúcidos y proteínas (integrales y periféricas).
La principal característica de
esta barrera es su permeabilidad selectiva, lo que le permite
seleccionar las moléculas que deben entrar y salir de la célula. De esta forma
se mantiene estable el medio intracelular, regulando el paso de agua, iones y metabolitos,
a la vez que mantiene el potencial electroquímico (haciendo
que el medio interno esté cargado negativamente). La membrana plasmática es
capaz de recibir señales que permiten el ingreso de partículas a su interior.
Cuando una molécula de gran
tamaño atraviesa o es expulsada de la célula y se invagina parte de la membrana
plasmática para recubrirlas cuando están en el interior ocurren respectivamente
los procesos de endocitosis y exocitosis.
Tiene un grosor aproximado de
7,5 nm y
no es visible al microscopio óptico pero sí al microscopio electrónico, donde se pueden
observar dos capas oscuras laterales y una central más clara. En las
células procariotas y en las eucariotas osmótrofas como plantas y hongos, se sitúa bajo otra
capa, denominada pared celular.
Antiguamente se creía que la
membrana plasmática era un conjunto estático formado por la sucesión de capas
proteínas-lípidos-lípidos-proteínas. Hoy en día se concibe como una estructura
dinámica cuyo modelo se conoce como "mosaico fluido", término acuñado
por S. J. Singer y G. L. Nicolson en 1972. Esta estructura
general -modelo unitario- se presenta también en todo el sistema de endomembranas (membranas de los
diversos orgánulos del interior de la célula), como retículo endoplasmático, aparato de
Golgi y envoltura
nuclear, y los de otros orgánulos, como las mitocondrias y
los plastos,
que proceden de endosimbiosis.
La composición química de la
membrana plasmática varía entre células dependiendo de la función o del tejido en la que se encuentren, pero se
puede estudiar de forma general. La membrana plasmática está compuesta por una
doble capa de fosfolípidos, por proteínas unidas
no covalentemente a
esa bicapa, y glúcidos unidos
covalentemente a los lípidos o a las proteínas. Las moléculas más numerosas son
las delípidos,
ya que se calcula que por cada 50 lípidos hay una proteína. Sin embargo, las
proteínas, debido a su mayor tamaño, representan aproximadamente el 50% de la
masa de la membrana
Bicapa lipídica
Diagrama del orden de los lípidos
anfipáticos para formar una bicapa
lipídica. Las cabezas polares (de color amarillento) separan las
colas hidrofóbicas (de color gris) del medio citosólico y extracelular.
El orden de las llamadas cabezas
hidrofílicas y las colas hidrofóbicas de la bicapa lipídica impide que solutos polares,
comoaminoácidos, ácidos nucleicos, carbohidratos, proteínas e iones, difundan a través
de la membrana, pero generalmente permite la difusión pasiva de las moléculas
hidrofóbicas. Esto permite a la célula controlar el movimiento de estas
sustancias vía complejos de proteína transmembranal tales como
poros y caminos, que permiten el paso de iones específicos como el sodio y el potasio.
Las dos capas de moléculas
fosfolípidas forman un "sándwich" con las colas de ácido graso
dispuestos hacia el centro de la membrana plasmática y las cabezas de fosfolípidos
hacia los medios acuosos que se encuentran dentro y fuera de la célula.
Componentes lípidicos
El 98% de los lípidos presentes
en las membranas celulares son anfipáticos,
es decir que presentan un extremo hidrófilo (que
tiene afinidad e interacciona con el agua) y un extremo hidrofóbico (que
repele el agua). Los más abundantes son los fosfoglicéridos (fosfolípidos)
y los esfingolípidos, que se encuentran en todas las
células; le siguen los glucolípidos,
así comoesteroides (sobre
todo colesterol).
Estos últimos no existen o son escasos en las membranas plasmáticas de las
células procariotas.
Existen también grasas neutras, que son lípidos no anfipáticos,
pero sólo representan un 2% del total de lípidos de membrana.
- Fosfoglicéridos. Tienen una molécula
de glicerol con
la que se esterifica un ácido fosfórico y dos ácidos grasos de cadena larga; los
principales fosfoglicéridos de membrana son la fosfatidiletanolamina o cefalina,
la fosfatidilcolina o lecitina,
el fosfatidilinositol y la fosfatidilserina.
- Esfingolípidos. Son lípidos de membrana
constituidos por ceramida (esfingosina + ácido
graso); solo la familia de la esfingomielina posee
fósforo; el resto poseen glúcidos y
se denominan por ello glucoesfingolípidos o,
simplemente glucolípidos . Los cerebrósidos poseen
principalmente glucosa, galactosa y
sus derivados (como N-acetilglucosamina yN-acetilgalactosamina). Los gangliósidos contienen
una o más unidades de ácido N-acetilneuramínico (ácido siálico).
- Colesterol. El colesterol representa un
23% de los lípidos de membrana. Sus moléculas son pequeñas y más
anfipáticas en comparación con otros lípidos. Se dispone con elgrupo
hidroxilo hacia el exterior de la célula (ya que ese
hidroxilo interactúa con el agua). El colesterol es un factor importante
en la fluidez y permeabilidad de la membrana ya que ocupa los huecos
dejados por otras moléculas. A mayor cantidad de colesterol, menos
permeable y fluida es la membrana. Se ha postulado que los lípidos de
membrana se podrían encontrar en dos formas: como un líquido
bidimensional, y de una forma más estructurada, en particular cuando están
unidos a algunas proteínas formando las llamadas balsas lipídicas. Se cree que el
colesterol podría tener un papel importante en la organización de estas
últimas. Su función en la membrana plasmática es evitar que se adhieran
las colas de ácido graso de la bicapa, mejorando la fluidez de la
membrana. En las membranas de las células vegetales son más abundantes
los fitoesteroles.
Componentes proteicos
El porcentaje de proteínas oscila
entre un 20% en la vaina de mielina de las neuronas y
un 70% en la membrana interna mitocondrial;1 el
80% son intrínsecas, mientras que el 20% restantes
son extrínsecas. Las proteínas son responsables de
las funciones dinámicas de la membrana, por lo que cada membrana tienen una
dotación muy específica de proteínas; las membranas intracelulares tienen una
elevada proporción de proteínas debido al elevado número de actividades
enzimáticas que albergan. En la membrana las proteínas desempeña diversas
funciones: transportadoras, conectoras (conectan la membrana con la matriz extracelular o con el interior),
receptoras (encargadas del reconocimiento celular y adhesión) y enzimas.
Las proteínas de
la membrana plasmática se pueden clasificar según cómo se dispongan en la
bicapa lipídica:2 3 4
- Proteínas integrales.
Embebidas en la bicapa lipídica, atraviesan la membrana una o varias
veces, asomando por una o las dos caras (proteínas transmembrana); o bien
mediante enlaces covalentes con un lípido o un glúcido de la membrana. Su
aislamiento requiere la ruptura de la bicapa.
- Proteínas periféricas.
A un lado u otro de la bicapa lipídica, pueden estar unidas débilmente por
enlaces no covalentes. Fácilmente separables de la bicapa, sin provocar su
ruptura.
- Proteína
de membrana fijada a lípidos. Se localiza fuera de la
bicapa lípidica, ya sea en la superficie extracelular o intracelular,
conectada a los lípidos mediante enlaces covalentes.
En el componente
proteico reside la mayor parte de la funcionalidad de la
membrana; las diferentes proteínas realizan funciones específicas:
- Proteínas estructurales o de anclaje: estas
proteínas hacen de "eslabón clave" uniéndose al citoesqueleto y
la matriz extracelular.
- Proteínas receptoras: que se encargan de la
recepción y transducción de señales químicas.
- Proteínas de transporte: mantienen un gradiente electroquímico mediante
el transporte de membrana de
diversos iones.
Estas a su vez pueden ser:
- Proteínas transportadoras: Son enzimas con
centros de reacción que sufren cambios conformacionales.
- Proteínas de canal: Dejan un canal hidrofílico por
donde pasan los iones.
[editar]Componentes
glucídicos
Están en la membrana unidos
covalentemente a las proteínas o a los lípidos. Pueden ser polisacáridos u oligosacáridos.
Se encuentran en el exterior de la membrana formando el glicocalix.
Representan el 8% del peso seco de la membrana plasmática. Sus principales
funciones son dar soporte a la membrana y el reconocimiento celular (colaboran en
la identificación de las señales químicas de la célula).
FUNCIONES
- La función principal de la membrana plasmática es
mantener el medio interno separado del externo. Esto es posible gracias a
la naturaleza aislante en medio acuoso de la bicapa fosfolipídica y a las
funciones de transporte que desempeñan las proteínas. La combinación de
transporte activo y transporte pasivo hacen de la membrana endoplasmática
una barrera selectiva que permite a la célula diferenciarse del medio.
- Permite a la célula dividir en secciones las
distintas orgánelas y así proteger las reacciones químicas que ocurren en
cada uno.
- Crea una barrera selectivamente permeable en donde
solo entran o salen las sustancias estrictamente necesarias.
- Transporta sustancias de un lugar de la membrana a
otro, ejemplo, acumulando sustancias en lugares específicos de la célula
que le puedan servir para su metabolismo.
- Percibe y reacciona ante estímulos provocados por
sustancias externas (ligandos).
- Mide las interacciones que ocurren entre células
internas y externas
PERMEABILIDAD
La permeabilidad de
las membranas es la facilidad de las moléculas para atravesarla. Esto depende
principalmente de la carga
eléctrica y, en menor medida, de la masa molar de
la molécula. Moléculas pequeñas o con carga eléctrica neutra pasan la membrana
más fácilmente que elementos cargados eléctricamente y moléculas grandes.
Además, la membrana es selectiva, lo que significa que permite la entrada de
unas moléculas y restringe la de otras. La permeabilidad depende de los
siguientes factores:
·
Solubilidad
en los lípidos: Las sustancias que se disuelven en los lípidos (moléculas
hidrófobas, no polares) penetran con facilidad en la membrana dado que está
compuesta en su mayor parte por fosfolípidos.
·
Tamaño:
la mas grande parte de las moléculas de gran tamaño no pasan a través de la
membrana. Sólo un pequeño número de moléculas polares de pequeño tamaño pueden
atravesar la capa de fosfolípidos.
·
Carga:
Las moléculas cargadas y los iones no pueden pasar, en condiciones normales, a
través de la membrana. Sin embargo, algunas sustancias cargadas pueden pasar
por los canales proteicos o con la ayuda de una proteína transportadora.
También depende de las proteínas
de membrana de tipo:
·
Canales:
algunas proteínas forman canales llenos de agua por donde pueden pasar
sustancias polares o cargadas eléctricamente que no atraviesan la capa de
fosfolípidos.
·
Transportadoras:
otras proteínas se unen a la sustancia de un lado de la membrana y la llevan al
otro lado donde la liberan.
ACTIVIDAD
Mis estimados y respetados estudiantes la actividad consiste en hacer una selección de las palabras que sean desconocidas por usted, y en el cuaderno hacer una especie de diccionario; el cual discutiremos en clase.
Suerte y mucho ánimo que el éxito pertenece a las personas dedicadas y disciplinadas.
muy bueno en tema para seguir con la célula esta muy bien complementada la membrana plasmática y me parece muy interesante el vídeo todo muy resumido en el.
ResponderEliminarCAMILA ANDREA REYES URIBE
GRADO 7º
COLEGIO SAN LUIS GONZAGA
ESTUBO MUY INTERESANTE Y EL VIDEO ME GUSTO
ResponderEliminarVIVIAN ESLENDY MANTILLA LOPEZ
GRADO 7
COLEGIO CENTRO EDUCATIVO SAN LUIS CONZAGA
interesante el tema bueno pues un poquito largo pero perfecto
ResponderEliminarluisa natalia vargas quintero
grado 7
colegui san luis gonzaga