Composición de la Membrana Plasmática

La membrana plasmática está compuesta por:

• Lípidos (moléculas anfipáticas):
  • Fosfolípidos: Se disponen en forma de bicapa lipídica y pueden realizar movimientos.
  • Colesterol: Se intercala entre los fosfolípidos, actuando como un armazón rígido que dificulta los movimientos de los fosfolípidos. Esto disminuye la fluidez y aumenta la temperatura de transición de fase (y viceversa).

Fluidez de la Bicapa Lipídica

La fluidez de la bicapa lipídica depende de varios factores:

• Grado de saturación de las cadenas hidrocarbonadas: A mayor grado de saturación, mayor punto de fusión y menor fluidez.
• Longitud de las cadenas hidrocarbonadas: A mayor longitud, mayor punto de fusión y menor fluidez.
• Temperatura: A mayor temperatura, mayor fluidez.
• Colesterol: Su presencia modula la fluidez.

• Proteínas: Asociadas a glúcidos, formando glicoproteínas. Según su localización en la bicapa, se clasifican en:
  • Intrínsecas: 70%
  • Extrínsecas: 30%
• Glicolípidos: Abundantes en las vainas de mielina, pero nunca en células vegetales. Sus funciones incluyen protección, relación con moléculas externas, viscosidad, propiedades inmunitarias, intervención en el reconocimiento celular y fijación de determinadas sustancias por fagocitosis o pinocitosis.

Modelo del Mosaico Fluido

1. La base estructural de las membranas biológicas es una bicapa lipídica formada por lípidos anfipáticos.
2. A la bicapa se asocian, en mayor o menor proporción y de forma irregular, colesterol y proteínas.
3. Las membranas son fluidas gracias a que los lípidos y proteínas son capaces de desplazarse en el plano de la bicapa.
4. Las membranas son asimétricas en cuanto a la disposición de sus componentes moleculares. El conjunto de todos los oligosacáridos forma la cubierta celular externa o glicocálix (en células animales).

Funciones de la Membrana Plasmática

Las principales funciones de la membrana plasmática son:

• Transporte molecular (pasivo y activo).
• Transporte de partículas (endocitosis y exocitosis).
• Transmisión nerviosa (sinapsis).
• Transmisión hormonal.
• Contacto entre células.

Transporte Molecular

La membrana plasmática presenta permeabilidad selectiva.

1. Transporte Pasivo: A favor de gradiente de concentración y sin gasto metabólico.
   • Difusión simple: Cuanto mayor sea la concentración externa, más rápido será el transporte al interior celular. Se aplica a moléculas apolares (ácidos grasos y alcoholes) y moléculas apolares sin carga (H₂O, CO₂, etanol). Se realiza por canales hidrofílicos delimitados por proteínas que atraviesan toda la membrana (proteínas transmembrana). Las moléculas polares con carga y pequeños iones utilizan proteínas en canal.
   • Difusión facilitada: Ocurre según una cinética hiperbólica. El transporte es realizado por proteínas transportadoras específicas (permeasas) y consta de tres etapas:
     1. Unión específica de la molécula de sustrato a su permeasa.
     2. La unión del sustrato induce un cambio conformacional en la permeasa.
     3. Liberación del sustrato al medio intracelular.
2. Transporte Activo: Implica el movimiento de iones como Na⁺ y K⁺ en contra del gradiente electroquímico, requiriendo energía de la hidrólisis de ATP (bomba).

Transporte de Partículas

Implica deformaciones de la membrana plasmática.

1. Endocitosis: Implica la entrada de partículas en la célula. Tipos:
   • Endocitosis propiamente dicha: La membrana plasmática se invagina formando depresiones en las que quedan incluidas las partículas.
     1. Pinocitosis: Puede tener o no partículas en suspensión.
     2. Endocitosis mediada por receptor: Solo se unen las partículas para las que existe un receptor específico (insulina, colesterol, etc.).
   • Fagocitosis: Mecanismo de ingestión de partículas de mayor tamaño. Se forman grandes vesículas revestidas de clatrina (250 nm). Solo se produce en células que emiten pseudópodos.
2. Exocitosis: Expulsión de partículas previamente incluidas, destinadas a regular el funcionamiento de otras células. Intervienen anexinas, calmodulinas e iones Ca²⁺. Proceso:
   1. Inclusión de las partículas en el interior de una vesícula de exocitosis.
   2. Transporte de la vesícula a la periferia celular.
   3. Contacto entre la membrana plasmática y la membrana de la vesícula.
   4. Fusión de las dos membranas en una membrana mixta, pero con realimentación del diafragma en micelas.
   5. Liberación del contenido de la vesícula al exterior.

Contacto Celular

1. Según la extensión:
   • Zónula: Banda continua que rodea la célula en todo su contorno.
   • Fascia: Uniones en forma de placa.
   • Mácula: Uniones puntuales.
2. Según el espesor del espacio intercelular:
   • Ocludens: Impermeable, sin espacio intercelular.
   • Gap: Espacio intercelular muy reducido.
   • Adherens: Espacio intercelular ancho, relleno de un material hacia el que se dirigen tonofilamentos.

Estructura de la Pared Vegetal

La pared vegetal está estratificada en una serie de capas (la capa más antigua es la más externa). Capas:

1. Lámina media: La más externa, formada por pectinas.
2. Pared primaria: Contiene celulosa, menos matriz amorfa y tiene tres estratos.
3. Pared secundaria: Tiene más celulosa que la pared primaria, apenas matriz amorfa y tiene tres estratos.

Diferencias entre Plasmodesmos y Desmosomas

1. Desmosomas (células animales): Sirven para la adhesión y unión mecánica entre células adyacentes. Consisten en proteínas de unión y filamentos de queratina.
2. Plasmodesmos (células vegetales): Facilitan la comunicación directa entre células vegetales al proporcionar un canal entre sus paredes celulares. Permiten el intercambio de agua, nutrientes y señales. Son canales citoplasmáticos que atraviesan las paredes celulares, conectando directamente el citoplasma de células adyacentes.

Orgánulos con una Membrana

1. Retículo Endoplasmático (RE) (Eucariotas): Glucosilaciones, detoxificaciones y precursor de los dictiosomas.
   • RE Liso: Síntesis, almacenamiento y transporte de lípidos.
   • RE Rugoso: Almacenamiento y transporte de proteínas.
2. Aparato de Golgi (Eucariotas): Secreción, glucosilaciones, sulfataciones, formación de vesículas, formación de orgánulos intracelulares, biogénesis de membranas, y formación del tabique telofásico (en células vegetales) y del acrosoma (en espermatozoides).
3. Lisosomas (Eucariotas): Función digestiva (digestión extracelular e intracelular: heterofagia y autofagia).
4. Microcuerpos:
   • Peroxisomas (Eucariotas): Contienen catalasa y oxidasa para descomponer el peróxido de hidrógeno (H₂O₂).
   • Glioxisomas (Vegetales): Participan en el ciclo del glioxilato durante el desarrollo y germinación del embrión en semillas oleaginosas.

Tipos de Lisosomas

1. Primarios: Vesículas de secreción con una disolución acuosa de hidrolasas inactivas.
2. Secundarios: Vesículas voluminosas con enzimas líticas activas y sustratos en vías de digestión.
   • Cuerpos residuales: Sacos membranosos que contienen enzimas hidrolasas desnaturalizadas, restos de sustratos no digeribles y desechos resultantes de la digestión.

Estructura del Dictiosoma (Aparato de Golgi)

1. Cara proximal (cis): Convexa, próxima al RE liso. Los sáculos son aplanados y en la periferia existen vesículas de transición.
2. Cara distal (trans): Cóncava, con sáculos menos aplanados y en la periferia vesículas más grandes (vesículas de secreción).

Componentes del Centrosoma

1. Diplosoma: Parte central, formada por dos centriolos.
   • Estructura de la pared del centriolo: Pared formada por nueve tripletes de microtúbulos. Cada triplete tiene tres microtúbulos asociados. Cada microtúbulo del triplete se nombra con una letra: A (más cercano al centro) y C (más externo). Estos tripletes están conectados por filamentos de unión de la proteína nexina, que enlaza el microtúbulo A con el C.
   • Estructura interna del centriolo: Se divide en dos regiones:
     • Distal: Completamente hueca y de aspecto hialino.
     • Proximal: El interior tiene una estructura en forma de rueda de carro. Desde cada microtúbulo A, se extiende una lámina radial densa hacia el centro del cilindro, que está ocupado por un eje tubular denso. Tanto las láminas como el eje están formados por la proteína nexina.
2. Material Pericentriolar: Región de aspecto amorfo que rodea al diplosoma.
3. Fibras del áster: Formadas por microtúbulos que irradian a partir del material pericentriolar.

Diferencias entre la Estructura de Centriolos, Cilios y Flagelos

Los centriolos están formados por nueve tripletes de microtúbulos y actúan como centros organizadores de microtúbulos durante la mitosis, encontrándose en el centrosoma. Los cilios y flagelos presentan una estructura similar con un patrón 9 + 2 de microtúbulos, ubicándose en la superficie celular para funciones de movimiento o locomoción. Los cilios son cortos y numerosos, mientras que los flagelos son largos y menos abundantes (ambos tienen un corpúsculo basal similar a un centriolo en su base).

Funciones del Centrosoma y los Centriolos

El centrosoma, que contiene dos centriolos, funciona como centro organizador de microtúbulos durante la mitosis y la meiosis, coordinando la formación del huso mitótico y facilitando la separación cromosómica. Los centriolos, presentes en el centrosoma, participan en la organización celular, especialmente en la formación del huso acromático durante la mitosis, y también pueden estar involucrados en la formación de cilios, contribuyendo a la movilidad de algunas células.

Tipos y Estructura de los Ribosomas

Los ribosomas constan de dos subunidades:

• Subunidad grande
  • Eucariotas (ribosomas 80S): Coeficiente de sedimentación 60S, 70% agua, 49 proteínas, ARNr (28S, 5.8S, 5S).
  • Procariotas (ribosomas 70S): Coeficiente de sedimentación 50S, 70% agua, 34 proteínas, ARNr (23S, 5S).
• Subunidad pequeña
  • Eucariotas (ribosomas 80S): Coeficiente de sedimentación 40S, 70% agua, 33 proteínas, ARNr (18S).
  • Procariotas (ribosomas 70S): Coeficiente de sedimentación 30S, 70% agua, 21 proteínas, ARNr (16S).

Citoesqueleto

• Microfilamentos de actina: Aportan soporte y participan en la movilidad celular.
• Microtúbulos: Actúan como vías de transporte y dan forma a la célula.
• Filamentos intermedios: Proporcionan resistencia mecánica.

Diferencias

Los microfilamentos de actina son más delgados y están formados por monómeros de actina. Los microtúbulos son más gruesos y están compuestos por tubulina. Los filamentos intermedios tienen un diámetro intermedio y están compuestos por diversas proteínas (dependiendo del tipo celular).