Estructura y función de las envolturas celulares: una guía completa

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.

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