Membrana Plasmática

Mosaico Fluido

La membrana plasmática es una bicapa lipídica con proteínas embebidas. Los lípidos se disponen en dos capas con las zonas **hidrófilas** (cabezas polares) hacia el exterior, mientras que las zonas **hidrófobas** (ácidos grasos) quedan enfrentadas hacia el interior. Presenta dos caras: externa e interna. Las proteínas pueden estar asociadas a ambas caras o ser transmembranales. En la cara externa hay glucoproteínas y glucolípidos, y aparece colesterol en la zona hidrófoba de los ácidos grasos. La membrana es una estructura fluida, que permite el movimiento de las proteínas embebidas: modelo de mosaico fluido.

Composición Química

Lípidos:

• Fosfolípidos: los más abundantes. Zona hidrófila e hidrófoba bien diferenciadas (moléculas anfipáticas). De la longitud y grado de saturación de los ácidos grasos va a depender la fluidez de la membrana.
• Glucolípidos: en la cara externa de la membrana.
• Esteroles: colesterol y fitoesterol.

Proteínas:

Diversas funciones: Estructural / Reconocimiento y recepción de señales / Adhesión entre células / Transporte de sustancias / Intervenir en el metabolismo celular.

Se clasifican en:

• Integrales: penetran en el interior de la membrana y pueden estar:
  • Asociadas a la cara externa o interna.
  • Atravesando la membrana (transmembranales).
• Periféricas: no penetran en el interior de la membrana, aparecen principalmente en la cara interna.

Funciones

• Separar el citoplasma del medio externo.
• Regular el transporte e intercambio de sustancias de forma selectiva (membrana semipermeable).
• Producir gradientes.
• Intercambio de señales.
• Citocinesis.
• Facilita la unión y comunicación entre células de los tejidos.
• Interviene en la endocitosis y la exocitosis.
• Lugar de localización de Antígenos y Anticuerpos (inmunitaria).

Permeabilidad Selectiva

Las membranas son semipermeables porque permiten el paso de unas moléculas o iones y restringen el de otros.

• Sustancias liposolubles, apolares pequeñas, polares sin carga: pueden atravesarla libremente.
• Sustancias con carga: no pueden atravesar libremente y utilizan proteínas de canal o transporte.

Según el gasto de energía para el transporte:

1. Transporte Pasivo

Paso de sustancias a favor de gradientes y no requiere gasto energético:

• Difusión simple: las moléculas atraviesan directamente la membrana (O₂).
• Difusión facilitada: Las moléculas de mayor tamaño e iones pasan a través de proteínas transmembrana:
  • De canal: no cambian su conformación (glucosa y aminoácidos).
  • Transportadoras: sí la cambian (Ca, Na, K, Cl, H). Uniporte, Cotransporte (simporte, antiporte).

2. Transporte Activo

Transporte de sustancias en contra de gradientes y requiere un gasto energético.

Endocitosis y Exocitosis

Las moléculas de mayor tamaño (macromoléculas) o partículas grandes, penetran en el interior de la célula mediante el mecanismo de endocitosis. La exocitosis es el proceso opuesto (salida de sustancias hacia el exterior de la célula). Ambos suponen un gasto de energía y una formación e intercambio de vesículas.

Endocitosis

La membrana celular se invagina y engloba partículas del exterior formando una vesícula que pasa al interior celular. Una vez dentro la vesícula puede seguir dos caminos:

• Digestión intracelular: la vesícula se fusiona con un lisosoma y se forma una vacuola digestiva, en la que las enzimas del lisosoma digieren las sustancias captadas en el interior de la vesícula. También sirve para degradar material de desecho de la célula.
• Transporte del material contenido en la vesícula desde un punto a otro de la célula.

Según la naturaleza y tamaño de las partículas ingeridas, la endocitosis puede ser:

• Pinocitosis: se capturan líquidos.
• Fagocitosis: las partículas son sólidos de gran tamaño, organismos vivos o restos celulares. Entonces las vesículas son grandes y se llaman vacuolas de fagocitosis o fagosomas.

Pared Celular

Compuesta por una serie de fibras de celulosa embebidas en un entramado de polisacáridos (pectina y hemicelulosa) y glucoproteínas. Tiene consistencia de gel. Su estructura viene en capas que se van formando según se va produciendo el crecimiento celular.

• Lámina media: es la más externa y la primera que se forma después de la división celular. Puede ser compartida por las células adyacentes (tejidos). Compuesta por pectinas, proteínas y Ca⁺².
• Pared primaria: Gruesa capa fibrilar situada por debajo de la anterior. Formada por largas fibras de celulosa, hemicelulosa, pectinas y glucoproteínas.
• Pared secundaria: Situada por debajo de la anterior, sólo aparece en algunos vegetales. Consta de una o varias capas de fibras de composición similar a la pared primaria, pero posee más cantidad de celulosa y no tiene pectinas. A veces puede aparecer lignina, ceras, cutina, suberina, carbonatos y sílice.

Funciones

• Impermeabilización de la superficie vegetal en algunos tejidos.
• Resistencia mecánica a daños físicos.
• Defensa y protección contra invasiones bióticas (agentes patógenos).
• Evita los fenómenos osmóticos de turgencia y plasmólisis.
• Determinante de la forma de las células, de la rigidez de las células y tejidos (determina el crecimiento) y sirve de soporte (sostén) de la planta permitiéndole crecer erguida.

Retículo Endoplasmático

Retículo Endoplasmático Liso (REL)

Estructura: sistema de sáculos y túbulos aplanados conectados entre sí que delimitan un espacio interno (lumen o luz). Se comunica con el aparato de Golgi y con el exterior de la membrana nuclear, no presenta ribosomas asociados a él.

Función:

• Síntesis de lípidos (fosfolípidos y colesterol) destinados a la secreción y a la renovación de las estructuras celulares.
• Síntesis de hormonas esteroideas y de lipoproteínas.
• Detoxificación: eliminación de tóxicos liposolubles.
• Almacén de Ca⁺² necesario para la contracción muscular.

Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)

Estructura: igual que el anterior, con la diferencia de que presenta ribosomas asociados a la cara citoplasmática de su membrana.

Función:

• Síntesis, almacenamiento y transporte de proteínas.
• Modificación de proteínas después de su formación.
• Degradación de proteínas incorrectamente sintetizadas.

Aparato de Golgi

Estructura: conjunto de sáculos apilados (dictiosomas), rodeados de vesículas pequeñas. Se localiza cerca del núcleo. En los dictiosomas se diferencian dos caras: de formación, más próxima al núcleo y con conexión al RER; de maduración, orientada hacia la membrana plasmática. A partir de sus sáculos se forman las vesículas de secreción (contienen sustancias, por ejemplo proteínas, destinadas a ser secretadas fuera de la célula).

Función:

• Modificación de proteínas sintetizadas en el RER.
• Transporte y secreción de proteínas y de lípidos (desde la cara de formación a la de maduración) en donde se forman las vesículas de secreción que terminarán liberando su contenido. Cuando la secreción sea al exterior, se hará por exocitosis: las vesículas fusionan su membrana con la de la célula haciendo que aumente la superficie celular.
• Formación de la pared celular vegetal y el glicocálix de la célula animal.
• Formación de los lisosomas. / 1º la proteína se fabrica y sintetiza en el RER. 2º Pasan al Aparato de Golgi donde se depositan y transportan. 3º forman parte de las vesículas de secreción y van a sufrir el proceso de exocitosis (liberación de proteínas fuera de la célula).

Lisosomas

Formados por el Aparato de Golgi.

Estructura: pequeñas vesículas que contienen una gran variedad de enzimas hidrolíticas (hidrolasas: descomponen los polímeros en monómeros) implicadas en la digestión intracelular. Ej. lipasas (ésteres), peptidasas (enlace peptídico).

Dos tipos:

• Primarios: recién formados por el Aparato de Golgi, contienen diversas enzimas hidrolíticas.
• Secundarios: se forman tras la fusión de varios primarios con una vesícula de endocitosis (vacuola de fagocitosis) y en ellos ocurre la digestión intracelular de los productos contenidos en la vesícula de fagocitosis.

Función: participan en la digestión intracelular.

Según su función:

• Fagolisosomas: formados a partir de la unión de lisosomas primarios con una vacuola de fagocitosis.
• Autofagolisosomas: son los lisosomas primarios fusionados con vacuolas autofagocíticas que contienen restos celulares.
• Cuerpos multivesiculares: son lisosomas primarios que contienen en su interior numerosas vacuolas de todo tipo: fagocitosis y autofagocitosis.

Cuando finaliza la digestión intracelular, los lisosomas secundarios contienen restos que serán excretados al exterior de la célula, aunque a veces permanecen dentro de ella formando cuerpos residuales.