Membrana Plasmática

MEMBRANA CELULAR.

Es una bicapa lipídica que permite el paso solo de ciertas sustancias al interior de la célula.

La principal característica de esta barrera es su permeabilidad selectiva, lo que le permite seleccionar las moléculas que deben entrar y salir de la célula. De esta forma se mantiene estable el medio intracelular, regulando el paso de agua, iones y metabolitos, a la vez que mantiene el potencial electroquímico (haciendo que el medio interno esté cargado negativamente). La membrana plasmática es capaz de recibir señales que permiten el ingreso de partículas a su interior. Tiene un tamaño aproximadamente de 7.5 nm. (nanómetros), es decir, es tan pequeñita que no es visible a nivel microscópico óptico, sino a nivel microscópico electrónico.

Contribuye a mantener el equilibrio entre el interior (medio intracelular) y el exterior (medio extracelular) de las células. Regula la entrada y salida de muchas sustancias entre el citoplasma y el medio extracelular. 

Estructura.

En su estructura contiene lípidos (fosfolípidos), glucolípidos y proteínas.

v  Lípidos (fosfolípidos):  son un tipo de lípidos anfipáticos compuestos por una molécula de glicerol, a la que se unen dos ácidos grasos (1,2-diacilglicerol) y un grupo fosfato. 

v  Glucolípidos:  o glucoesfingolípidos son esfingolípidos compuestos por una ceramida (esfingosina + ácido graso) y un glúcido de cadena corta; carecen de grupo fosfato. 

v  Proteínas: o prótidos son moléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos.

Los lípidos prevalecen en cantidad en la estructura de la membrana celular, incluso por cada 50 lípidos hay una proteína, pero, sin embargo, las proteínas forman el 50% de la masa de la membrana debido a su tamaño.

FUNCIONES DE LA MEMBRANA CELULAR:

·         Aíslan de forma selectiva el contenido de la célula del ambiente externo.

·         Permiten la comunicación entre células.

·         Percibe y reacciona ante estímulos provocados por sustancias externas.

·         Transporta sustancias de un lugar de la membrana a otro.

·         Combinación del transporte pasivo y activo.

·         Crea una barrera selectivamente permeable en donde solo entran o salen las sustancias estrictamente necesarias.

Transporte pasivo:

Transporte simple de moléculas a través de la membrana plasmática, durante el cual la célula no requiere usar energía, debido a que va a favor del gradiente de concentración o del gradiente de carga eléctrica. Hay tres tipos de transporte pasivo

Difusión simple: Gases como el oxígeno, CO2  y moléculas solubles en lípidos y pueden difundirse  a través de fosfolípidos.

Difusión facilitada: Difusión de agua, gases iones o moléculas solubles en agua por una membrana a través de una proteína de canal

Ósmosis: Difusión de agua a través de una membrana selectiva permeable de una región mayor a menor.

Transporte activo:

El transporte activo requiere un gasto de energía para transportar la molécula de un lado al otro de la membrana, pero el transporte activo es el único que puede transportar moléculas contra un gradiente de concentración. Dos tipos:

Endocitosis: Entrada de partículas o moléculas grades a la célula; fagocitosis, pinocitosis

Exocitosis: Salida de las partículas o moléculas grandes a una célula.

COMPONENTES QUÍMICOS

Bicapa lipídica

las llamadas cabezas hidrofílicas y las colas hidrofóbicas de la bicapa lipídica impide que solutos polares, como sales minerales, agua, carbohidratos y proteínas, pero generalmente permite la difusión pasiva de las moléculas hidrofóbicas. Esto permite a la célula controlar el movimiento de estas sustancias vía complejos de proteína transmembranal .

 

Componentes lipídicos

El 98 % de los lípidos presentes en las membranas celulares son anfipáticos, es decir que presentan un extremo hidrófilo (que tiene afinidad e interacciona con el agua) y un extremo hidrofóbico (que repele el agua). Poseen grases neutras como:

·         Fosfoglicéridos. Tienen una molécula de glicerol con la que se esterifica un ácido fosfórico y dos ácidos grasos de cadena larga.

·         Esfingolípidos. Son lípidos de membrana constituidos por ceramida (esfingosina + ácido graso);

·         Colesterol. El colesterol representa un 23 % de los lípidos de membrana. Sus moléculas son pequeñas y más anfipáticas en comparación con otros lípidos. 

Componentes proteicos

El porcentaje de proteínas oscila entre un 20 % en la mielina de las neuronas y un 70 % en la membrana interna mitocondrial, el 80 % son intrínsecas, mientras que el 20 % restantes son extrínsecas.

Las proteínas de la membrana plasmática se pueden clasificar según cómo se dispongan en la bicapa lipídica:

·         Proteínas integrales. Envueltas en la bicapa lipídica, atraviesan la membrana una o varias veces, asomando por una o las dos caras (proteínas transmembrana); o bien mediante enlaces covalentes con un lípido o un glúcido de la membrana. 

·         Proteínas periféricas. A un lado u otro de la bicapa lipídica, pueden estar unidas débilmente por enlaces no covalentes.

• Proteína de membrana fijada a lípidos. Se localiza fuera de la bicapa lipídica, ya sea en la superficie extracelular o intracelular, conectada a los lípidos mediante enlaces covalentes.

 

Componentes glucídicos

Están en la membrana unida covalentemente a las proteínas o a los lípidos. Pueden ser polisacáridos u oligosacáridos. Se encuentran en el exterior de la membrana formando el glicocalix. (material polimérico extracelular producido por algunas bacterias u otras células, tales como las epiteliales.)

PERMEABILIDAD DE LA MEMBRANA CELULAR

•         Es la facilidad de las moléculas para atravesarla

•         Esto depende de la carga eléctrica y, en menor medida, de la masa molar de la molécula

•         Pequeñas moléculas y moléculas con carga eléctrica neutra pasan la membrana más fácilmente que elementos cargados eléctricamente y moléculas grandes.

•         La membrana es selectiva, lo que significa que permite la entrada de unas moléculas y restringe la de otras

•         La permeabilidad depende de los siguientes factores:

SOLUBILIDAD EN LOS LÍPIDOS

•         Las sustancias que se disuelven en los lípidos (moléculas hidrófobas, no polares) penetran con facilidad en la membrana

•         Está compuesta en su mayor parte por fosfolípidos.

TAMAÑO

•         La mayor parte de las moléculas de gran tamaño no pasan a través de la membrana.

•         Sólo un pequeño número de moléculas no polares de pequeño tamaño pueden atravesar la capa de fosfolípidos

CARGA

•         Las moléculas cargadas y los iones no pueden pasar, en condiciones normales, a través de la membrana.

•         Algunas sustancias cargadas pueden pasar los canales proteicos o con la ayuda de una proteína transportadora.