Membrana Plasmática

La membrana plasmática es la única envoltura celular presente en todos los tipos de células. Su estructura está formada por lípidos, proteínas e hidratos de carbono. Tiene una capa externa e interna que son continuas y lisas, y presentan propiedades de fluidez e impermeabilidad que la capacitan para aislar a la célula del medio y para realizar numerosas funciones.

Composición

Lípidos

• Fosfolípidos: Son los componentes fundamentales debido a su carácter anfipático y se disponen en una bicapa en la que las cabezas hidrofílicas quedan hacia el exterior y las colas hidrofóbicas ocupan el espacio interno.
• Colesterol: Presente en las membranas de las células animales.

Proteínas

Tienen carácter anfipático que permite integrarse en diferentes zonas de la bicapa. El modelo del mosaico fluido propone que la bicapa de fosfolípidos y colesterol está atravesada por proteínas transmembrana y tiene proteínas periféricas unidas fuertemente.

Hidratos de Carbono

Son oligosacáridos unidos por enlaces covalentes a los lípidos o a las proteínas de membrana, formando glucolípidos y glucoproteínas.

Fluidez

El modelo del mosaico fluido describe que la bicapa lipídica se comporta como un fluido en el que los lípidos y las proteínas pueden moverse en direcciones laterales y rotar sobre su eje mayor. Los fosfolípidos pueden pasar de una monocapa a la otra.

Factores que Influyen en la Fluidez

• Longitud de la cadena hidrocarbonada: A mayor longitud, más débiles son las interacciones entre ellas.
• Presencia de insaturaciones: Hacen que las moléculas se dispongan menos apretadas, aumentando su capacidad para moverse.
• Colesterol: Interactúa con las colas hidrocarbonadas y las inmoviliza.
• Temperatura: Baja temperatura disminuye la fluidez.

Funciones

Bicapa Lipídica

Actúa como una barrera altamente selectiva por su gran impermeabilidad a sustancias hidrosolubles (permeabilidad a O2, CO2, H2O / impermeabilidad a Na+, Ca+).

Proteínas de Membrana

• Transportan moléculas específicas fuera y dentro de la célula (transporte de glucosa).
• Transportan iones en ambos sentidos (bomba de Ca+).
• Unen macromoléculas a uno u otro lado de la membrana (citoesqueleto).
• Son receptores de las señales químicas del medio (generan una señal intracelular que hace que la célula crezca y se divida).
• Catalizan reacciones asociadas a la membrana (enzimas).

Glucocálix

Protege y lubrica la superficie celular, reconoce y se adhiere a otras células (reconocimiento de un óvulo por el espermatozoide).

Transporte Pasivo

La dirección del transporte pasivo viene determinada por las concentraciones relativas de la molécula o del ion dentro o fuera de la célula, siempre a favor de su gradiente de concentración.

Difusión Simple

Transporte más sencillo y menos selectivo donde cualquier molécula relativamente hidrofóbica, pequeña y sin carga puede difundirse a través de la bicapa sin necesidad de un transportador.

Difusión Facilitada

Se realiza por proteínas transmembrana que se encargan de transportar las moléculas grandes o los iones que no pueden atravesar la membrana por difusión simple.

Transporte Activo

Es el transporte de iones y moléculas en contra de su gradiente de concentración. Lo realizan para mantener su composición y requiere un aporte de energía que es proporcionado por una reacción acoplada.

Deformación de la Membrana

Endocitosis

Las partículas se fijan en puntos de la membrana; se produce una invaginación que engloba estas partículas; se produce la separación total de esta invaginación y forma una vesícula que pasa al citoplasma; una vez digeridas o liberadas, la membrana de la vesícula vuelve a incorporarse a la superficie celular.

• Fagocitosis: Mecanismo por el que se capturan partículas de gran tamaño.
• Pinocitosis: El material que se captura es líquido y contiene macromoléculas o partículas muy pequeñas.

Exocitosis

Es el proceso que permite a la célula expulsar materiales de gran tamaño y les permite viajar a través del citoplasma en el interior de vesículas que se producen por gemación en la red trans del aparato de Golgi, acabando fusionándose con la membrana y vaciando su contenido en el exterior.

Transcitosis

Constituye un sistema de transporte a través del citoplasma, según el cual las vesículas no se quedan en el interior de la célula, sino que se dirigen al extremo opuesto de esta y liberan en él su contenido al exterior, por exocitosis.

Uniones Celulares

Uniones GAP

Son estructuras formadas por proteínas transmembrana, conexinas, que se reúnen en grupos de 6 y originan formaciones de contorno hexagonal que dejan un canal acuoso en el centro y que, alineados con los de la célula adyacente, forman canales abiertos entre los citoplasmas.

Uniones Estrechas

Sellan células adyacentes en los epitelios y actúan como barreras al paso de moléculas o iones a través de las superficies laterales de estas. Están formadas por una red de hebras de proteínas transmembrana.

Adhesiones Mecánicas

Se producen en tejidos sometidos a fuertes tensiones y su función es proporcionar fuerza mecánica a la unión.

• Bandas de Adhesión: Están cerca del extremo apical de las células epiteliales, se producen mediante la unión de proteínas transmembrana de ambas células.
• Desmosomas: Uniones puntuales que forman como botones a distintos niveles entre las membranas plasmáticas de células contiguas.
• Hemidesmosomas: Tipo de unión que se da entre la zona basal de células epiteliales y la matriz extracelular sobre la que se asientan.

Plasmodesmos

Son canales de comunicación de los tejidos vegetales con función equivalente a las uniones GAP. La membrana plasmática es continua con la de su vecina y sus paredes celulares quedan interrumpidas en estos puntos por donde las células comparten iones y moléculas pequeñas.

Matriz Extracelular

Funciones

• Proporcionar un soporte estructural a los tejidos.
• Difundir e intercambiar sustancias.
• Proporcionar forma y protección.
• Impedir que la célula estalle por la entrada continua de agua.
• Unir células adyacentes y conectarlas.
• Evitar la pérdida de agua.