MEMBRANA CELULAR

COMPOSICIÓN QUÍMICA

Todas las células están rodeadas por una membrana celular o plasmática externa que se ajusta al mismo plan general, tanto en las células procarióticas como en las eucarióticas . Siendo ésta esencial en la vida celular.

LÍPIDOS DE LA MEMBRANA

La membrana es un complejo formado fundamentalmente por lípidos, que se disponen en una doble capa o bicapa lipídica.

• Fosfolípidos: Moléculas anfipáticas , ya que presentan un doble carácter , por un lado hidrofílico (polar) y por el otro hidrofóbico ( no polar).

La principal diferencia entre los distintos fosfolípidos depende del grupo polar o cabeza hidrofílica.

Los mas comunes (neutros) son:-Etanolamina →cefalina -Colina →lecitina-Serina →fosfatidilserina

Menos abundantes ( ácidos)-Fosfoinosítidos -Cardiolipina -Fosfatidilglicerol -Sulfolípidos

Forman una estructura fluida, esto permite el movimiento dentro de ella, fundamentales en los procesos de transporte a través de la membrana.

• Colesterol:

-esteroide anfipático-mayoritariamente en células eucariotas.-Cabeza polar hacia la superficie acuosa, el resto de la molécula hidrofóbica.-Papel importante en la regulación de la fluidez de la membrana.

PROTEÍNAS DE LA MEMBRANA

Se encuentran insertadas en la bicapa lipídica y representan el componente funcional fundamental de las membranas biológicas. Proteínas integrales ( intrínsecas)- Atraviesan toda la membrana, sobresaliendo por ambas caras de ésta.

Proteínas periféricas (extrínsecas)-No atraviesan la estructura de la membrana y sobresalen por una cara de la membrana.

ASIMETRÍA DE LAS PROTEÍNAS

Cara citoplasmática y cara externa de la bicapa lípidica no son iguales, presentan diferencias como:o ácidos grasos de los fosfolípidos de la cara citoplasmática presentan mas dobles enlaces que la cara externa , por lo tanto esta cara de la membrana es mas fluida que la externa).o Solo se encuentran glicolípidos en la cara externa de la membrana.

GLUCIDOS DE LA MEBRANA Se presentan en las membranas biológicas en forma de oligosacáridos o menos frecuentemente de monosacáridos, unidos a :

lípidos (glucolípidos) proteínas (glucoproteínas)

Se encuentran en el exterior de la membrana formando el glucocáliz o cubierta celular, a la cual se le atribuyen diversas funciones:o Microambienteo EnzimasoProtección celularo Reconocimiento celular

“MODELO MOSAICO FLUIDO” (S. J. Singer y G. L. Nicholson en 1972)

Transporte a través de la Membrana Plasmática.

Transporte Pasivo

Difusión Simple

Transporte Activo

Difusión Facilitada

Osmosis

Endocitosis

Transporte de Masa

Exocitosis

Transporte Pasivo

Se debe a fenómenos físicos. La energía cinética de las mismas partículas desplazadas es la que hace posible el traspaso de estas por la membrana.

A su vez este tipo de transporte se divide en:

a) Difusión Simple.

b) Difusión Facilitada.

c) Osmosis.

a) Difusión Simple:

Es el movimiento neto de sustancia (líquida o gaseosa) de un área de alta concentración a una de baja concentración. Dado que las moléculas de cualquier sustancia se encuentran en movimiento cuando su temperatura esta por encima de cero absoluto (0 grados Kelvin o -273 grados Celsius)

• Las moléculas solubles en lípidos se difunden fácilmente en la bicapa fosfolipídica, lo mismo que las moléculas muy pequeñas, entre ellas el agua y gases disueltos, como oxígeno y dióxido de carbono. Este proceso se llama difusión simple.

b) Difusión Facilitada:

Las moléculas solubles en agua, como los iones K+; Na+; Ca+2 ; aminoácidos y monosacáridos no pueden atravesar por si solas la bicapa lipídica por lo tanto necesitan de transportadores.

Existen dos tipos:

• Proteínas Canal forman poros permanentes o canales en la bicapa por los cuales es posible cruzar la bicapa, los que están cargados eléctricamente permitiendo que ciertos iones ingresen a la célula

•ProteÍnas Portadoras o Carrier que poseen un grupo de aminoácidos que se unen a moléculas especificas desde el citoplasma o liquido extracelular.

c) Osmosis:

Fenómeno de difusión de agua a través de una membrana semipermeable. En una célula, que posee organelos y moléculas grandes, la dirección del flujo del agua es, generalmente, hacia el interior de la célula.

Según las concentraciones de agua dentro de la célula se diferencia en:

•Las soluciones hipertónicas son aquellas, que con referencias al interior de la célula, contienen mayor cantidad de solutos.

• Las hipotónicas son aquellas, que en cambio contienen menor cantidad de solutos.

•Las soluciones isotónicas tienen concentraciones equivalentes de sustancia y, en este caso, al existir igual cantidad de movimiento de agua hacia y desde el exterior, el flujo neto es nulo.

Medio isotónico

Medio hipertónico

Medio hipotónico

Transporte Activo

Es un transporte en contra la gradiente de concentración, para esto es necesario un gasto de energía en forma de ATP, ya que se realiza un trabajo celular.

Se produce cuando el transporte se realiza en contra del gradiente electroquímico. Son ejemplos de transporte activo la bomba de Na/K, y la bomba de Ca.

La bomba de Na+/K+ requiere una proteína transmembranosa que bombea Na+ hacia el exterior de la membrana y K+ hacia el interior.

Transporte de Masa.

Es un tipo de transporte activo, este tipo de transporte incluye líquidos y macromoléculas por medio de vesículas y vacuolas.

Se pueden mencionar dos formas generales de transporte:

1. Endocitosis ("adentro de la célula", en griego).:

Durante la endocitosis, la membrana plasmática al tener contacto con el material que entrara a la célula, forma una bolsa membranosa llamada vesícula, la que queda encerrada en el citoplasma con el fluido o partícula en su interior.

Se distinguen tres tipos de endocitosis:

• Pinocitosis o Endocitosis de fase liquida. ("beber de la célula").

• Fagocitosis. ("comer de la célula")

• Endocitosis mediada por receptor

2) Exocitosis ("fuera de la célula", en griego) :

Es el proceso por el cual la célula expulsa materiales. Es la forma en la cual la célula elimina sus desechos o productos no deseados.

Durante la exocitosis, una vesícula creada por el Complejo de Golgi, que lleva el material por expulsar, se desplaza hasta la superficie de la célula, donde la membrana de la vesícula se fusiona con la membrana plasmática de la célula. Luego la vesícula se abre hacia el fluido extracelular y su contenido se aleja por difusión.

FUNCIONES

La membrana celular funciona como una barrera semipermeable, permitiendo el paso de pocas moléculas y manteniendo la mayor parte de los productos producidos dentro de ella. Protección Ayudar a la compartimentalización subcelular Regular el transporte desde y hacia la célula y de los dominios subcelulares Servir de receptores que reconocen señales de determinadas moléculas y transducir la señal al citoplasma. Permitir el reconocimiento celular. Proveer sitios de anclaje para los filamentos del citoesqueleto o los componentes de la matriz extracelular lo que permite, entre otras, el mantenimiento de la forma celular Servir de sitio estable para la catálisis enzimática. Proveer de "puertas" que permitan el pasaje través de las membranas de diferentes células (gap junctions) Regular la fusión de la membrana con otra membrana por medio de uniones (junctions) especializadas Permitir direccionar la motilidad celular

Principales funciones de la membrana plasmática.

Estas a su vez pueden ser :

Proteínas integrales de membrana: pueden atravesar la membrana varias veces. También poseen porciones hidrófilas e hidrófobas.

Proteínas periféricas: no se insertan en la membrana. Pueden estar unidas a otras proteínas o estar asociada con lípidos.

Las proteínas de la membrana

Constituyen uno de los componentes fundamentales algunas de sus funciones son:

Transportar molécula dentro y fuera de la célula.

Actúan como receptores específicos de señales químicas del medio externo.

Permiten la unión con células vecinas.

http://www.efn.uncor.edu/dep/biologia/intrbiol/transp.htm

REFERENCIAS

http://www.maph49.galeon.com/memb1/isotonic.html

http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/3er/LaCelula/TransportedeMembrana.htm