1. Membrana plasmática
La membrana plasmática es la única envoltura celular presente en todos los tipos de células. Su estructura se basa en el modelo del mosaico fluido:
Composición y disposición
- Lípidos: Componentes fundamentales con carácter anfipático, formando una bicapa con cabezas hidrofílicas hacia el exterior y colas hidrofóbicas hacia el interior. El colesterol se intercala en la bicapa, especialmente en células animales.
- Proteínas: Con carácter anfipático, se integran en diferentes zonas de la bicapa lipídica. Varían en tamaño y estructura, desde hélices alfa hasta moléculas globulares complejas. Se clasifican en transmembranales (atraviesan la bicapa) y periféricas (unidas a las superficies).
- Hidratos de carbono: Oligosacáridos unidos a lípidos o proteínas, formando el glucocálix que recubre la membrana.
Asimetría de la estructura
La membrana es asimétrica, con diferencias entre sus caras:
- Cara extracelular: Cubierta por el glucocálix.
- Cara intracelular: Sin glucocálix, presenta una red de proteínas (córtex celular o citoesqueleto) que refuerza la membrana y determina la forma celular.
Fluidez de la estructura
El modelo del mosaico fluido describe la bicapa lipídica como un fluido donde los componentes se mueven. La fluidez depende de:
- Longitud de las cadenas hidrocarbonadas: Cadenas más cortas son menos rígidas y más fluidas.
- Presencia de insaturaciones: Las curvaturas aumentan la fluidez.
- Proporción de colesterol: El colesterol endurece la membrana y la hace menos fluida.
- Temperatura: A menor temperatura, menor fluidez. El colesterol reduce este efecto.
Funciones de la membrana plasmática
- Bicapa lipídica: Actúa como barrera selectiva, impermeable a sustancias hidrosolubles e iones.
- Proteínas de membrana: Transportan moléculas, iones y macromoléculas; catalizan reacciones.
- Glucocálix: Reconoce y se adhiere a otras células y partículas; ancla enzimas; protege y lubrica la superficie celular.
2. El transporte a través de la membrana
La membrana controla la entrada y salida de sustancias mediante diferentes tipos de transporte:
Sin deformación de la membrana
- Transporte pasivo: Se produce a favor del gradiente de concentración, sin gasto de energía. Incluye difusión simple y facilitada.
- Transporte activo: Se produce en contra del gradiente de concentración, con gasto de energía. Ejemplo: bomba de sodio-potasio.
Con deformación de la membrana
- Endocitosis: Entrada de partículas a la célula mediante la formación de vesículas. Tipos: fagocitosis y pinocitosis.
- Exocitosis: Salida de materiales de la célula mediante la fusión de vesículas con la membrana.
- Transcitosis: Transporte de vesículas a través del citoplasma, combinando endocitosis y exocitosis.
3. Otras envolturas y cubiertas celulares
La matriz extracelular
Medio que rodea las células animales, compuesto por:
- Proteínas: Colágeno (resistencia), elastina (elasticidad).
- Polisacáridos: Glucosaminoglucanos (GAGs) como el ácido hialurónico.
Paredes celulares
Envuelta rígida que rodea células de plantas, algas, hongos y moneras. Se compone de macromoléculas secretadas por la célula.
Pared celular de plantas y algas
Compuesta por celulosa y proteínas. Capas: lámina media (pectina), pared primaria y secundaria (celulosa).
Pared celular de los hongos
Compuesta por quitina, un polímero de N-acetilglucosamina.
Pared celular de las moneras
Compuesta por peptidoglucano, con diferencias entre grupos.