Membrana Celular
Estructura y Composición
Todas las células poseen una membrana plasmática que delimita su contorno y las separa del medio externo. Es un componente celular esencial que regula el transporte de sustancias entre la célula y el exterior, recibe señales químicas y participa en reacciones metabólicas. Es semipermeable y tiene un espesor de 7,5 nm.
La membrana celular es una estructura unitaria común a todas las células que permite la partición de la célula en dos células hijas. También actúa como receptor de señales tanto del interior como del exterior, y es el lugar donde se llevan a cabo algunas reacciones metabólicas.
Su composición es de aproximadamente 40% lípidos y 60% proteínas.
Lípidos de Membrana
* Fosfolípidos: Son las moléculas más abundantes, anfipáticas, con regiones hidrofílicas (cabezas polares) e hidrofóbicas (colas apolares). * Glucolípidos: Contienen carbohidratos, en animales suelen derivar de esfingolípidos y en células vegetales de fosfoglicéridos. * Esteroles: El colesterol es el más abundante en células animales y los fitoesteroles en vegetales, aportando estabilidad.
Proteínas de Membrana
Cumplen funciones estructurales, de reconocimiento y recepción de señales, y de transporte de sustancias.
* Integrales: Tienen regiones hidrofóbicas (interior de la membrana) e hidrofílicas (exterior), y pueden separarse de la membrana si se destruye la bicapa. Algunas tienen carbohidratos unidos covalentemente (glucoproteínas) y se disponen en el lado externo de la membrana, como los glucolípidos. * Periféricas: No presentan zonas hidrofóbicas y no pueden entrar en la célula. Se unen a la membrana por enlaces iónicos y se separan con facilidad.
Modelos de Membrana
* Modelo de Gorter y Grendel (1925): Primera propuesta de una membrana formada por una bicapa lipídica. * Modelo de Davson y Danielli: Membrana lipídica rodeada por proteínas en ambos lados. * Modelo del Mosaico Fluido (Singer y Nicholson): Membrana fluida que permite el movimiento de proteínas asociadas a la bicapa. La fluidez depende de: * Grado de saturación de los ácidos grasos en los lípidos de membrana (mayor saturación, menor fluidez) * Longitud de las cadenas de ácidos grasos (cadenas más largas, mayor fluidez) * Temperatura (mayor temperatura, mayor fluidez) * Proporción de colesterol (mayor colesterol, menor fluidez)
Funciones de la Membrana
* Barrera selectiva (regula el transporte y el intercambio de sustancias) * Producción y control de gradientes electroquímicos * Intercambio de señales * División celular (citocinesis) * Endocitosis y exocitosis (captación y secreción de partículas)
Transporte de Moléculas a Través de las Membranas
Algunas moléculas polares pequeñas (agua, CO2) pueden atravesar la membrana fácilmente, pero otras (ácidos orgánicos, aminoácidos, iones) necesitan proteínas de transporte.
Transporte Pasivo
* Transporte de sustancias a favor de gradiente, sin gasto de energía. * Difusión simple: Las moléculas atraviesan directamente las membranas (oxígeno). * Difusión facilitada: Necesitan proteínas transmembranales para la difusión (uniporte, cotransporte, contraporte, antiporte) (aminoácidos).
Transporte Activo
* Transporte de sustancias en contra de un gradiente electroquímico, con gasto de energía. * Transporte activo directo: La proteína transportadora está acoplada a una ATPasa. * Transporte activo indirecto: La proteína transportadora transporta una molécula en contra del gradiente y otra a favor (cotransporte, antiporte).
Diferenciaciones de la Membrana
:pueden ser apical:microvellosidades y estereocilios. Basal:invaginaciones Lateral: uniones intercelulares.
Microvellosidades:prolongaciones membranosas de ciertas celulas animales q tienen filamentos de actina q los conectan con la membrana plasm.augmentan la superficie de intercambio d la celula.Estereocilios:son grandes microvellosidades de las celulas de la coclea y del vestibulo del oido interno, las vibraciones de sonido provocan movimientos en los estereocilios y se convierten en señales electricas q se transmiten al cerebro.
Invaginaciones: son replieges de la membrana plasmatica hacia el interior celular, lo forman cellulas epiteliales del tubulo contorneado proximal de las nefronas.Uniones intercelulares: uniones de adherecncia: unen las membrans de las celulas q se mantienen pegadas entre si. Uniones impermeables: unen las membranas de celulas vecinas por medio de prot. Uniones comunicantes o de tipo gap: unen membranas adyacentes de las celulas de forma intima mediante grupos de canales protei