1 ESTRUCTURA CELULAR MEMBRANA CELULAR O

ESTRUCTURA CELULAR
MEMBRANA CELULAR O PLASMÁTICA
Para llevar a cabo las reacciones químicas necesarias en el mantenimiento de la vida, la célula mantiene un medio
interno apropiado. Esto se debe a que las células se encuentran separadas del exterior por una membrana
limitante, la membrana plasmática. Además, la presencia de membranas internas en las células eucariotas
proporciona compartimientos adicionales que limitan ambientes únicos en los que se llevan al cabo funciones
específicas, necesarias para la supervivencia celular.
FUNCIONES
 Delimita y protege las células, es una barrera selectivamente permeable, impide el libre intercambio de
materiales, pero proporcionan el medio para comunicar un espacio con otro
 Permite el paso de solutos de un lado a otro de la célula, pues regula el intercambio de sustancias entre el
interior y el exterior de la célula siguiendo un gradiente de concentración.
 Posee receptores químicos que se combinan con moléculas especiales que le permiten recibir señales y
responder de manera específica, por ejemplo, inhibiendo o estimulando actividades internas como el inicio de
la división celular, la elaboración de más glucógeno, movimiento celular, liberación de calcio de las reservas
internas.
 Ayuda a la compartimentalización subcelular.
 Provee sitios de anclaje para los filamentos del citoesqueleto o los componentes de la matriz extracelular lo
que permite el mantenimiento de la forma celular.
 Regula la fusión de la membrana con otra membrana por medio de uniones especializadas.
 Permite direccionar la motilidad celular.
ESTRUCTURA DE LA MEMBRANA
Tiene un grosor no mayor de 5 nm (El nanómetro equivale a una milmillonésima parte de un metro o 1 nm =
0.000 000 001 m = 10-9 m). Como la mayor parte de las proteínas tiene un diámetro mayor a 10 nm, es difícil
comprender cómo las moléculas se disponen en un espacio tan pequeño. El actual modelo de la estructura de la
membrana se basa en las observaciones que determinaron que los compuestos liposolubles pasaban fácilmente
esta barrera lo que llevó a Overton en 1902, a sostener que su composición correspondía a una delgada capa
lipídica; posteriormente se agregó a esta propuesta que en la composición también intervenían proteínas. Hacia
1935 Danielli y Davson sintetizaron los conocimientos proponiendo que la membrana plasmática estaba formaba
por una "bicapa lipídica" con proteínas adheridas a ambas caras de la misma.
MODELO DEL MOSAICO FLUIDO
Propuesto en 1972 por Singer y Nicolson gracias a los avances en microscopía electrónica, el estudio de
interacciones hidrófilas, el estudio de enlaces no covalentes como puentes de hidrógeno y el desarrollo de
técnicas como la criofractura (técnica utilizada en microscopia electrónica, consistente en la congelación de
muestras biológicas con nitrógeno líquido, seguido de un corte o fractura) y el contraste negativo (técnica en la
cual una sustancia densa se mezcla con una muestra, resultando una imagen al microscopio electrónico
translúcida contra un fondo opaco u oscuro).
1
La membrana es una estructura cuasi-fluida, en ella sus componentes pueden realizar movimientos de traslación
dentro de la misma. Esta fluidez implica que los componentes en su mayoría solo están unidos por uniones no
covalentes. La microscopía electrónica mostró a la membrana plasmática como una estructura de tres capas, dos
de ellas externas y densas, y una clara en el medio.
En la membrana plasmática, los lípidos se disponen formando una bicapa de fosfolípidos, situados con sus
cabezas hidrofílicas (que tiene afinidad por el agua) hacia el medio externo o hacia el citosol, y sus colas
hidrofóbicas (no tienen afinidad por el agua) dispuestas en empalizada hacia el interior.
La estructura en bicapa permite que los grupos del extremo hidrofílico se asocien libremente con el medio
acuoso, y que las cadenas hidrófobas de ácidos grasos permanezcan en el interior de la estructura, lejos de las
moléculas de agua.
El colesterol es otro componente importante de la membrana. Se encuentra embebido en el área hidrofóbica, su
presencia contribuye a la estabilidad de la membrana al interaccionar con las "colas" de la bicapa lipídica y
contribuye a su fluidez evitando que las "colas" se "empaqueten" y vuelvan más rígida la membrana (este efecto
se observa sobre todo a baja temperatura).
Las membranas de las células vegetales no contienen colesterol tampoco las de la mayoría de las células
bacterianas.
PROTEÍNAS DE LA MEMBRANA
Existen tres tipos de proteínas según su disposición en la bicapa:
Integrales: estas proteínas tienen uno o más segmentos que atraviesan la bicapa lipídica. Llamadas también
proteínas transmembrana, cruzan completamente la bicapa lipídica.
Periféricas: estas proteínas no tienen segmentos incluidos en la bicapa, interaccionan con las cabezas polares
o bien con las proteínas integrales.
Las glicoproteínas o glucoproteínas son moléculas compuestas por una proteína unida a uno o varios
carbohidratos, Destacan entre otras funciones la estructural y el reconocimiento celular cuando están
presentes en la superficie de las membranas plasmáticas (glucocálix).
Son glicoproteínas varias hormonas, los anticuerpos, diversas enzimas, proteínas receptoras, proteínas de
adhesión celular, factores de crecimiento, proteínas de identificación celular, proteínas que confieren las
características de los grupos sanguíneos, etc.
2
FUNCIÓN DE NUTRICIÓN
La membrana celular comunica la célula con el medio exterior, con el que intercambia sustancias: moléculas
inorgánicas sencillas (agua, electrolitos), monómeros esenciales (monosacáridos, aminoácidos) y moléculas
orgánicas (glúcidos, lípidos y proteínas) más complejas. El transporte de estas sustancias puede ser pasivo:
difusión u ósmosis, o activo: por permeabilidad selectiva de la membrana.
- TRANSPORTE PASIVO: Es el movimiento de sustancias por una membrana que va hacia un gradiente de
concentración y no requiere gasto de energía (ATP) y lo realiza por:
3
DIFUSIÓN SIMPLE: Es la difusión de agua, gases disueltos o moléculas liposolubles a través de la bicapa de
Fosfolípidos de la membrana plasmática.
DIFUSIÓN FACILITADA: Es la difusión de moléculas, solubles en agua, a través de una membrana con participación
de las proteínas de membrana.
ÓSMOSIS: Es la difusión de agua a través de una membrana con permeabilidad diferencial, es decir, es más
permeable al agua que a los solutos disueltos, es el paso de H2O y de sustancias disueltas en ella a través de una
MEMBRANA SEMIPERMEABLE.
- TRANSPORTE ACTIVO: Es el movimiento de sustancias de una membrana, en contra de un gradiente de
concentración, usando energía celular (ATP) y lo realiza por Endocitosis (Pinocitosis y Fagocitosis) y Exocitosis.
ENDOCITOSIS: Es el movimiento de partículas grandes (moléculas o microorganismos completos) por el proceso
de FAGOCITOSIS, hacia el interior de una célula donde la membrana plasmática engloba material extracelular
formando sacos llamados vacuolas alimenticias que entran al citoplasma, es incorporación de sustancias sólidas.
PINOCITOSIS, es cuando la membrana se invagina formando una depresión que se hace más profunda hasta
separarse como una vesícula llena de líquido. Es decir incorpora materiales en estado Líquido.
EXOCITOSIS: Es el movimiento de materiales hacia afuera de una célula mediante el empaquetamiento del
material en un saco membranoso que se mueve hacia la superficie celular, la cual se fusiona con la membrana y
se abre hacia el exterior, permitiendo que su contenido se difunda hacia afuera.
4
Para ampliar la información, visita la siguiente página:
http://www.wikillerato.org/La_membrana_plasm%C3%A1tica.html
Y observa el video la membrana Celular https://www.youtube.com/watch?v=bK8f0kcluFo
5
LA MEMBRANA PLASMÁTICA
Caracterizada por
ESTRUCTURA
Es de
Mosaico Propuesto Singer y
fluido
por
Nicholson
Función
Es
Presenta
Composición
Fluidez
Asimetría
Bicapa lipídica
Estructura
Transporte
Formada por
Contacto entre
células
Recibe y envía
señales
Puede ser de
Proteínas
Lípidos
Glúcidos
Forman
Forman
Glucoproetína
Glucolípidos
Dispuestos
en
Moléculas
grandes
Moléculas
pequeñas
Su transporte es
Son transportadas por
Constituyen el
Pasivo
Son fundamentalmente
Integrales Periféricas
Activo
Puede
ser por
Fosfolípidos Colesterol
Glucocalix
Difusión
simple
Difusión
facilitada
Ocurre a
Puede ser
por
Bombas
Pinocitosis Fagocitosis
Se realiza
A favor Sin gasto Contra
Con
de
gradiente gasto de
de
gradiente energía
energía
6
Endocitosis Exocitosis
ACTIVIDADES
1. La función de la membrana celular es:
a- Encargarse del control de las actividades celulares.
b- Sintetizar las proteínas estructurales y funcionales.
c- Ser la responsable del tráfico de pequeños segmentos de ARN.
d- Permitir la comunicación e intercambiar materiales con su medio ambiente.
2. El movimiento de moléculas por medio de las proteínas transportadoras de la membrana celular se
llama:
a- Difusión Simple
c- Difusión Facilitada
b- Osmosis.
d- Transporte activo.
3. RELACIONE :
A. Capa que envuelve la membrana celular que le da rigidez,
propia de la célula vegetal.
B. Proceso por el cual introduce partículas de gran
tamaño al citoplasma
( ) Transporte Pasivo
( ) Difusión facilitada
( ) Fagocitosis
C. Es el movimiento de las sustancias a través de las
proteínas transportadoras de la membrana
( ) Pared Celular
D. Proceso de difusión donde entran y salen
sustancias de la célula de una zona de mayor concentración a
una de menor concentración.
PREGUNTAS ABIERTAS
4 .Establezcan la diferencia entre
a. Hiidrofílica - hidrofóbica
b. Proteínas integrales y proteínas periféricas
c. Pinocitosis y fagocitosis
5. A que se le denomina gradiente de concentración
6. Cómo está conformada la bicapa lipídica?
7. Cuál es la función del colesterol en la membrana plasmática
7
8.
Visite
la
siguiente
página,
observe
http://www.bionova.org.es/animbio/anim/pasivo1.swf
9.
Visite
la
siguiente
página,
observe
http://www.bionova.org.es/animbio/anim/activo1.swf
la
la
animación,
animación
y
y
desarrolle
desarrolle
el
test
el
test
10. Escriba ejemplos de procesos celulares en los cuales hay transporte pasivo y activo y realice dibujos o
gráficos. Puedes consultar en las siguientes páginas o en otras:
http://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/3er/LaCelula/TransportedeMembrana.htm
http://benitobios.blogspot.com/2009/04/transporte-activo.html
11. Resuelva el test interactivo de la siguiente página
https://www.goconqr.com/en/p/221305-test-de-membrana-celular--parte-i-quizzes
8