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MEMBRANA
CELULAR
COMPOSICIÓN QUÍMICA
Todas las células están rodeadas por una
membrana celular o plasmática externa que se
ajusta al mismo plan general, tanto en las células
procarióticas como en las eucarióticas . Siendo
ésta esencial en la vida celular.
LÍPIDOS DE LA MEMBRANA
La membrana es un complejo formado fundamentalmente por lípidos, que se
disponen en una doble capa o bicapa lipídica.
• Fosfolípidos: Moléculas anfipáticas , ya que presentan un doble carácter ,
por un lado hidrofílico (polar) y por el otro hidrofóbico ( no polar).
La principal diferencia entre los distintos fosfolípidos depende del grupo polar
o cabeza hidrofílica.
Los mas comunes (neutros) son:
-Etanolamina →cefalina
-Colina →lecitina
-Serina →fosfatidilserina
Menos abundantes ( ácidos)
-Fosfoinosítidos
-Cardiolipina
-Fosfatidilglicerol
-Sulfolípidos
Forman una estructura fluida, esto permite el movimiento dentro de ella,
fundamentales en los procesos de transporte a través de la membrana.
• Colesterol:
-esteroide anfipático
-mayoritariamente en células eucariotas.
-Cabeza polar hacia la superficie acuosa, el resto de la molécula
hidrofóbica.
-Papel importante en la regulación de la fluidez de la membrana.
PROTEÍNAS DE LA MEMBRANA
Se encuentran insertadas en la bicapa lipídica y representan el componente
funcional fundamental de las membranas biológicas.
 Proteínas integrales ( intrínsecas)
- Atraviesan toda la membrana, sobresaliendo por ambas caras de ésta.
 Proteínas periféricas (extrínsecas)
-No atraviesan la estructura de la membrana y sobresalen por una cara de la
membrana.
ASIMETRÍA DE LAS PROTEÍNAS
Cara citoplasmática y cara externa de la bicapa lípidica no son iguales, presentan
diferencias como:
o ácidos grasos de los fosfolípidos de la cara citoplasmática presentan mas
dobles enlaces que la cara externa , por lo tanto esta cara de la membrana es
mas fluida que la externa).
o Solo se encuentran glicolípidos en la cara externa de la membrana.
GLUCIDOS DE LA MEBRANA
Se presentan en las membranas biológicas en forma de oligosacáridos o
menos frecuentemente de monosacáridos, unidos a :
 lípidos (glucolípidos)
 proteínas (glucoproteínas)
Se encuentran en el exterior de la membrana formando el glucocáliz o
cubierta celular, a la cual se le atribuyen diversas funciones:
o Microambiente
o Enzimas
oProtección celular
o Reconocimiento celular
“MODELO MOSAICO FLUIDO” (S. J. Singer y G. L. Nicholson en 1972)
Transporte a través de la
Membrana Plasmática.
Transporte Activo
Transporte Pasivo
Difusión Simple
Difusión Facilitada
Transporte de Masa
Osmosis
Endocitosis
Exocitosis
Transporte Pasivo
Se debe a fenómenos físicos. La energía cinética de las mismas partículas
desplazadas es la que hace posible el traspaso de estas por la membrana.
A su vez este tipo de transporte se divide en:
a) Difusión Simple.
b) Difusión Facilitada.
c) Osmosis.
a) Difusión Simple:
Es el movimiento neto de sustancia (líquida o gaseosa) de
un área de alta concentración a una de baja concentración. Dado que las
moléculas de cualquier sustancia se encuentran en movimiento cuando su
temperatura esta por encima de cero absoluto (0 grados Kelvin o -273
grados Celsius)
• Las moléculas
solubles en lípidos se
difunden fácilmente en
la bicapa fosfolipídica,
lo mismo que las
moléculas muy
pequeñas, entre ellas
el agua y gases
disueltos, como
oxígeno y dióxido de
carbono. Este proceso
se llama difusión
simple.
b) Difusión Facilitada:
Las moléculas solubles en agua, como los iones K+; Na+; Ca+2 ;
aminoácidos y monosacáridos no pueden atravesar por si solas la bicapa
lipídica por lo tanto necesitan de transportadores.
Existen dos tipos:
• Proteínas Canal forman poros permanentes o canales en la bicapa
por los cuales es posible cruzar la bicapa, los que están cargados
eléctricamente permitiendo que ciertos iones ingresen a la célula
•ProteÍnas Portadoras o Carrier que poseen un grupo de aminoácidos
que se unen a moléculas especificas desde el citoplasma o liquido
extracelular.
c) Osmosis:
Fenómeno de difusión de agua a través de una membrana
semipermeable. En una célula, que posee organelos y moléculas grandes, la
dirección del flujo del agua es, generalmente, hacia el interior de la célula.
Según las concentraciones de agua dentro de la célula se diferencia en:
•Las soluciones hipertónicas son aquellas, que con referencias al interior de la
célula, contienen mayor cantidad de solutos.
• Las hipotónicas son aquellas, que en cambio contienen menor cantidad de
solutos.
•Las soluciones isotónicas tienen concentraciones equivalentes de sustancia
y, en este caso, al existir igual cantidad de movimiento de agua hacia y desde
el exterior, el flujo neto es nulo.
Medio
hipotónico
Medio
isotónico
Medio hipertónico
Transporte Activo
Es un transporte en contra la gradiente de concentración, para
esto es necesario un gasto de energía en forma de ATP, ya que se realiza
un trabajo celular.
Se produce cuando el transporte se realiza en contra del
gradiente electroquímico. Son ejemplos de transporte activo la bomba de
Na/K, y la bomba de Ca.
La bomba de Na+/K+ requiere una
proteína transmembranosa que
bombea Na+ hacia el exterior de la
membrana y K+ hacia el interior.
Transporte de Masa.
Es un tipo de transporte activo, este tipo de transporte incluye líquidos y
macromoléculas por medio de vesículas y vacuolas.
Se pueden mencionar dos formas generales de transporte:
1. Endocitosis ("adentro de la célula", en griego).:
Durante la endocitosis, la membrana plasmática al tener contacto con el
material que entrara a la célula, forma una bolsa membranosa llamada
vesícula, la que queda encerrada en el citoplasma con el fluido o partícula en
su interior.
Se distinguen tres tipos de endocitosis:
•
Pinocitosis o Endocitosis de fase liquida. ("beber de la célula").
•
Fagocitosis. ("comer de la célula")
•
Endocitosis mediada por receptor
2) Exocitosis ("fuera de la célula", en
griego) :
Es el proceso por el cual la
célula expulsa materiales. Es la forma
en la cual la célula elimina sus
desechos o productos no deseados.
Durante la exocitosis, una
vesícula creada por el Complejo de
Golgi,
que lleva el material por
expulsar, se desplaza hasta la
superficie de la célula, donde la
membrana de la vesícula se fusiona
con la membrana plasmática de la
célula. Luego la vesícula se abre hacia
el fluido extracelular y su contenido se
aleja por difusión.
FUNCIONES
La
membrana celular funciona como una barrera semipermeable, permitiendo el paso de
pocas moléculas y manteniendo la mayor parte de los productos producidos dentro de ella.
Protección
Ayudar a la compartimentalización subcelular
Regular el transporte desde y hacia la célula y de los dominios subcelulares
Servir de receptores que reconocen señales de determinadas moléculas y transducir la señal al
citoplasma.
Permitir el reconocimiento celular.
Proveer sitios de anclaje para los filamentos del citoesqueleto o los componentes de la matriz
extracelular lo que permite, entre otras, el mantenimiento de la forma celular
Servir de sitio estable para la catálisis enzimática.
Proveer de "puertas" que permitan el pasaje través de las membranas de diferentes células (gap
junctions)
Regular la fusión de la membrana con otra membrana por medio de uniones (junctions)
especializadas
Permitir direccionar la motilidad celular
Principales funciones de la membrana plasmática.
Estas a su vez pueden ser :
Proteínas
integrales de membrana:
pueden atravesar la membrana varias
veces. También poseen porciones hidrófilas
e hidrófobas.
Proteínas
periféricas: no se insertan en la
membrana. Pueden estar unidas a otras
proteínas o estar asociada con lípidos.
Las proteínas de la membrana
Constituyen uno de los componentes fundamentales
algunas de sus funciones son:
Transportar
molécula dentro y fuera de la célula.
Actúan
como receptores específicos de señales
químicas del medio externo.
Permiten
la unión con células vecinas.
REFERENCIAS
http://www.efn.uncor.edu/dep/biologia/intrbiol/transp.htm
http://www.maph49.galeon.com/memb1/isotonic.html
http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/3er/LaCelula/TransportedeMembrana.htm