Modelos de Membrana

1. Gorter y Grendel (1925)

Extrajeron los lípidos de la membrana de eritrocitos y calcularon que, al extenderlos sobre el agua, ocupaban una superficie doble de la que debían ocupar las membranas de los eritrocitos. Concluyeron que la membrana es una capa lipídica bimolecular.

2. Danielli y Davson (1935)

Propusieron un modelo de estructura de la membrana plasmática en el que las proteínas se sitúan con los grupos polares (hidrofílicos) de la bicapa lipídica. Incluyeron en su modelo poros o canales en la membrana para explicar el paso de sustancias.

3. Unidad de Membrana de Robertson (1950)

Explicaba la apariencia trilaminar de muchas membranas al microscopio electrónico.

4. Modelo de Mosaico Fluido (Singer y Nicolson, 1972)

Es el modelo aceptado actualmente. La estructura de la bicapa es bastante fluida. Las moléculas de proteínas pueden desplazarse lateralmente por la bicapa, tomando unas disposiciones (mosaico) que cambian en el tiempo y en lugar.

Transporte de Membrana

Una membrana celular es una barrera selectivamente permeable. Algunos materiales cruzan el material libremente, otros lo cruzan solo en ciertos momentos. El paso es controlado por la misma bicapa de fosfolípidos y por el particular ordenamiento de las proteínas en ella empotradas.

Difusión Simple

Es la tendencia de los materiales que forman un fluido o gas a moverse bajo un gradiente de concentración, desde las zonas de mayor concentración hasta las de menor concentración.

Ósmosis

La difusión de agua a través de una membrana celular. Las moléculas de agua son lo suficientemente pequeñas para difundirse mediante orificios en la estructura de fosfolípidos. El hecho de que el agua entre o salga dentro de una célula depende de las concentraciones de solutos dentro y fuera de la célula.

Tonicidad

• Isotónico: Una célula sumergida en una solución con la misma concentración de materiales disueltos que su citoplasma fluido interno (se dice que está en un ambiente isotónico).
• Hipertónico: Cuando la célula está sumergida en una solución muy salada y la concentración de los materiales disueltos es más alta fuera que dentro de la célula, es decir, la concentración de agua es más baja afuera que adentro.
• Hipotónico: Una célula que se encuentra en una solución en la que la concentración de solutos es más baja afuera que adentro de la célula.

Difusión Facilitada

En esta, los iones y moléculas grandes se difunden mediante canales dentro de las proteínas de membrana. Este proceso no requiere de energía celular ya que los materiales se mueven a favor de un gradiente de concentración. Los materiales transportados son glucosa, potasio y sodio. Este proceso ocurre con mayor rapidez cuando la temperatura es más alta y cuando hay más proteínas especiales en la membrana. Esta requiere de dos proteínas: una proteína de canal y una receptora. La difusión facilitada permite el paso de materiales que no pueden penetrar la capa de fosfolípidos.

Transporte Activo

Es el movimiento de materiales a través de una membrana de regiones de baja concentración a regiones de alta concentración. Así, la célula acumula materiales tales como iones de potasio o aminoácidos. Este proceso necesita de una proteína llamada proteína configuradora, y requiere gasto de energía (ATP) por parte de la célula. El transporte a través de la proteína se genera cuando un extremo de esta genera un enlace con el material. Este enlace cambia la estructura de la proteína y abre el canal por donde entra el material.

Transporte de Materiales en Suspensión

Este proceso mueve materiales relativamente grandes y se realiza por medio de la formación de vesículas que no permite que se mezclen con el citosol. Existen dos formas:

• Endocitosis: Es cuando los materiales se mueven hacia dentro de la célula. La endocitosis de un fluido se llama pinocitosis y la de un sólido fagocitosis.
• Exocitosis: Se transportan materiales de adentro hacia afuera. Las vesículas viajan a la membrana, se fusionan con ella y liberan su carga fuera de la célula (secreción).

Organelos

• Ribosomas: Sintetizan las proteínas.
• Retículo Endoplasmático:
  • Retículo Endoplasmático Liso: Formado por un conjunto de sacos membranosos. Es liso por la ausencia de ribosomas. Se encarga de la desintoxicación celular y metabolismo de lípidos.
  • Retículo Endoplasmático Rugoso: Sintetiza glucoproteínas y enzimas, transporta sustancias y origina organelos como los diptiosomas y lisosomas.
• Aparato de Golgi: Regula el tránsito intracelular mediante vesículas, la síntesis y secreción de moléculas complejas como mucopolisacáridos. Se encarga de la reparación de la membrana celular.
• Lisosomas: Función digestiva y degradativa.
• Mitocondrias: Respiración aeróbica y suministro de energía para la actividad celular.
• Centrosomas: División celular.
• Glioxisomas: Conversión de grasas a carbohidratos.