La membrana Celular

LA MEMBRANA PLASMÁTICA

Su aparición fue crucial en el origen de las primeras formas de vida. Sin ella la vida celular es imposible. Presenta la misma estructura en todas las células (membrana unitaria). Tiene unos 7 nm de espesor. Composición: 40 % lípidos y 60 % proteínas. La estructura se corresponde con una bicapa lipídica con proteínas intercaladas. La bicapa se dispone con las zonas hidrófilas hacia fuera y las hidrófobas hacia dentro.

• Lípidos: los más abundantes son fosfolípidos, colesterol y glucolípidos. Los lípidos de membrana forman la bicapa. Características:
• Anfipáticos: con un extremo hidrófilo y otro hidrófobo.
• Autoensamblaje En medio acuático forman espontáneamente bicapas que tienden a cerrarse sobre sí mismas.
• Autosellado Los compartimentos formados por lípidos se cierran de nuevo si se rompen.
• Fluidez: las moléculas se pueden desplazar libremente. Depende de la temperatura, de la composición de los ácidos grasos y de su contenido en colesterol
• Proteínas: transmembrana y superficiales. Pueden desplazarse, pero lentamente. Funciones:
• Transporte de moléculas específicas
• Actúan de receptores de las señales químicas del medio y las transmiten al interior de la célula.
• Catalizan reacciones asociadas a la membrana
• Actúan de puente entre el citoesqueleto y la matriz
• Glúcidos: Fundamentalmente oligosacáridos unidos a lípidos (glucolípidos) o a proteínas (glucoproteínas). Forman el glucocálix ocubierta celular. Funciones:
• Protege la superficie celular del daño mecánico y químico.
• Reconocimiento celular

La membrana es asimétrica. La membrana corresponde al modelo de mosaico fluido. Las moléculas de lípidos pueden rotar o intercambiarse unas con otras. La fluidez depende de:

• Grado de saturación de los ácidos grasos en los lípidos de membrana: la saturación aumenta la rigidez y disminuye la fluidez.
• Longitud de las cadenas de los ácidos grasos en los lípidos de membrana: a mayor longitud, menor fluidez.
• Temperatura: a mayor temperatura mayor fluidez
• Proporción de colesterol: a mayor cantidad de colesterol, menor fluidez.

FUNCIONES DE LA MEMBRANA

Frontera física Regula el intercambio de sustancias entre la célula y el medio externo, ya que presenta una permeabilidad muy selectiva. Producción y control de gradientes electroquímicos Intercambio de señales al traducir los estímulos externos en respuestas intracelulares División celular (citocinesis) Reconocimiento celular: genera especificidad celular. Inmunidad celular Endocitosis y exocitosis

TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA 
El paso de sustancias a través de la doble capa lipídica varía:

• las sustancias apolares entran con facilidad (lípidos, O2, N2,…)
• las sustancias con baja polaridad pasan muy lentamente (glucosa, CO2, H2O, …)
• Las sustancias fuertemente polares encuentran mucha resistencia (iones)

El transporte de sustancias puede hacerse de dos maneras

Transporte pasivo: a favor de gradiente (gradiente de concentración química, eléctrico y electroquímico). No requiere gasto de energía. Difusión simple: paso de moléculas pequeñas A través de la bicapa: moléculas no polares y polares de pequeño tamaño (CO2, H2O, O2, benceno,…) Por canales: iones (Na+, K+, Ca2+, Cl-). La apertura del canal se regula por voltaje o mediante ligandos. Difusión facilitada: mediante proteínas transportadoras o permeasas. Son más específicas que las que intervienen en la difusión simple (aminoácidos, glucosa,…). Sufren un cambio de forma

• Transporte activo: contra gradiente, con gasto de ATP.

• Bomba de Na – K: bombea 3 Na+ hacia el exterior y 2 K+ hacia el interior. La diferencia de potencial se denomina potencial de membrana. Se puede utilizar para el cotransporte y para transmitir información (neuronas)
• Bomba de Ca

 

Transporte de macromoléculas y partículas

• Endocitosis
• Pinocitosis: líquidos y sólidos formando pequeñas vesículas
• Fagocitosis: forma fagosomas
• Exocitosis: se funden vesículas intracelulares con la membrana plasmática. Las moléculas segregadas pueden:
• Adherirse a la superficie celular formando el glucocálix
• Incorporarse a la matriz extracelular
• Difundirse hacia el medio interno sirviendo de alimento o señal a otras células
• Difundirse hacia el exterior como las enzimas digestivas

Pueden encontrarse algunas especializaciones: microvellosidades, invaginaciones, …

UNIONES INTERCELULARES 
Existen tres tipos de uniones entre membranas plasmáticas:

• Uniones íntimas o de oclusión: no dejan especio intercelular. Ej.: las células epiteliales del intestino.
• Uniones adherentes o desmosomas: unen células sin impedir el paso de sustancias por el espacio intercelular. Ej.: en células epiteliales.

• Uniones de comunicación o de tipo gap: no dejan espacio intercelular, pero sí un pequeño espacio de comunicación entre los citoplasmas de las dos células. En células cardíacas y nerviosas.

MEMBRANAS DE SECRECIÓN

• Matriz extracelular: propia de células de tejidos animales. Une células. Consta desustancia intercelular amorfa, colágeno (resistente a la tracción), elastina (proporciona elasticidad) y fibronectina (función adherente).

Pared celular: forma especializada de matriz extracelular. Es rígida. Está formada por celulosa y cemento o matriz (pectinas, hemicelulosas, agua y sales minerales). Consta de: lámina media (común), pared primaria (con mucho cemento, hasta 3 capas) y pared secundaria (con 3 capas normalmente). Es la última que se forma. Perdura tras la muerte de la célula. Sirve de sostén a las plantas

Funciones:

• Constituye a modo de exoesqueleto
•  Une las células entre sí
•  Permite a las células vivir en medio hipertónico
•  Constituye una barrera frente a sustancias y agentes patógeno

Puede sufrir suberificación, lignificación, etc.
Especializaciones:

• Punteaduras: zonas con lámina media y pared 1ª muy fina.
• Plasmodesmos: conductos comunicando citoplasmas de distintas células

La pared celular de los hongos tiene estructura y composición diferentes. El principal componente es la quitina.