los límites de la célula: la membrana celular

LOS LÍMITES DE LA CÉLULA: LA MEMBRANA CELULAR
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La membrana celular o plasmática de fine los límites de la célula y mantiene las diferencias
entre el exterior y el interior de la misma.
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A través de ella la célula intercambia moléculas en forma selectiva con el medio que la rodea.
Por medio de sus receptores, reconocen hormonas, virus y anticuerpos que desencadenan los
procesos químicos en su interior.
ESTRUCTURA DE LAMEMBRANA DE LAS CÉLULAS EUCARIOTAS
 La membrana celular tiene un grosor de 7 a 9 nanómetros.
 En todas las células está compuesta por una doble capa de fosfolípidos en la que están
“embutidos” colesterol y proteínas. En la cara externa hay, además, glucolípidos y
glucoproteínas.
 El modelo de mosaico fluido elaborado por Singer y Nicolson en 1972, es la concepción de
la estructura de la membrana celular aceptada actualmente. Según este modelo, si miramos
por fuera de dicha membrana veríamos a las moléculas de proteínas deslizándose
lentamente entre los fosfolípidos que forman una armazón viscosa en constante
movimiento.
Profa. Silvia Peyre
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Fosfolípidos
Son moléculas anfipáticas, es decir tienen una porción
hidrofílica (atrae el agua), en su cabeza y una porción
hidrofóbica (repele el agua) en su cola.
El armazón fluido de la membrana está formado por varios
fosfolípidos diferentes dispuestos en dos capas. Como la
célula está siempre rodeada de agua y también tiene agua
su citoplasma, la única ordenación posible de los
fosfolípidos es formando dos capas, de modo que sus polos
hidrófilos estén orientados hacia el exterior e interior de
la célula y sus polos hidrófobos se encuentran en el medio
de la membrana.
Los movimientos que realizan son los responsables en parte
de la fluidez de la membrana:
1. Desplazamiento lateral: se desplazan hasta 2 micras
en un segundo dentro de la capa que componen.
2. Rotación: pueden girar sobre su eje longitudinal.
3. Flexión: sus colas pueden flexionarse con
un
movimiento de vaivén.
4. Flip-Flop: cambian de capa.
Colesterol
El grupo hidroxilo (OH) se ubica junto al polo hidrófilo de
los fosfolípidos, y sus anillos esteroideos planos y rígidos,
interactúan con la base de los ácidos grasos limitando su
movilidad; solo se mantiene flexible el extremo libre de
éstos.
Esta ubicación del colesterol hace que las membranas sean
menos flexibles y permeables a las moléculas pequeñas
solubles en grasa.
Profa. Silvia Peyre
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Proteínas
Se clasifican de acuerdo a su disposición en la membrana:
1. Proteínas integrales: Se ubican a través de todo el espesor de la membrana o parcialmente
entre una capa. Aquellas que atraviesan la bicapa conectándose con el medio externo e interno
se llaman transmembranosas, tienen regiones hidrofílicas que sobresalen hacia el exterior y el
interior de la célula y regiones hidrofóbicas que se sitúan entre los ácidos grasos de las dos
capas de fosfolípidos.
2. Proteínas periféricas: Se ubican adosadas en el exterior de cada capa, unida a los extremos
hidrofílicos de los fosfolípidos y proteínas integrales.
Glúcidos
Sólo están la cara externa de la membrana.
En su conjunto constituyen el glicocálix
1. Glucoproteínas: Están constituidas por cadenas de oligosacáridos unidas a proteínas
transmembranosas. Aumentan la adherencia entre las células y, junto con los glucolípidos,
parecen proteger la superficie celular. Además actúan como receptores específicos de
hormonas, virus y anticuerpos.
2. Glucolípidos: Están constituidos por cadenas de oligosacáridos unidas a ácidos grasos. El
extremo lipídico de la molécula queda en el interior de la membrana y el otro extremo se sitúa
en el exterior.
Profa. Silvia Peyre
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FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA
 Reconocimiento celular: Se hace evidente cuando los gametos masculinos sólo reconocen a los
femeninos de su misma especie en la fecundación, los receptores de membrana identifican a
las células de un mismo tejido u organismos invasores (virus, bacterias, células trasplantadas).
Está a cargo del glicocálix.
 Transporte de sustancias: Permite a la célula ingerir nutrientes esenciales, excretar residuos
metabólicos y regularlas concentraciones intracelulares de los distintos iones de modo que
haya homeostasis en su interior.
MECANISMOS DE TRANSPORTE
1. Transporte pasivo
Es un proceso espontáneo sin consumo de energía metabólica, debido a una diferencia de
concentración de sustancias o de cargas iónicas.
La diferencia de concentración provoca el desplazamiento de moléculas, que se dirigen desde
donde tienen mayor cantidad a donde su número es menor. A esta diferencia de concentración
se la denomina gradiente de concentración.
A. Difusión simple
Depende del gradiente de concentración, el tamaño de las moléculas y la liposolubilidad.
Se puede realizar a través de la bicapa o a través de canales proteicos. Por este
mecanismo son transportadas el agua, las moléculas liposolubles (alcohol etílico,
vitamina A), moléculas pequeñas no solubles en agua (oxígeno, dióxido de carbono,
nitrógeno).
La difusión de agua a través de la membrana plasmática se denomina ósmosis.
B. Difusión facilitada
Se realiza por intermedio de proteínas transmembranosas que desplazan moléculas
solubles en agua que no podrían atravesar la bicapa, monosacáridos y aminoácidos.
Las proteínas que intervienen son las llamadas “de canal” que forman poros hidrofilicos
por donde pasa el soluto y las “transportadoras” que actúan como puertas de vaivén, se
unen al soluto y cambian su configuración permitiendo su transferencia.
Profa. Silvia Peyre
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2. Transporte activo
Algunas sustancias deben pasar por la membrana desde donde tienen menor
concentración hacia donde su concentración es mayor. Este tipo de transporte necesita del
consumo de energía metabólica para determinar el pasaje en contra del gradiente de
concentración. Las moléculas de ATP aportan la energía necesaria para este proceso. También
es importante la presencia de proteínas transportadoras ya que son las únicas capaces de
promover este fenómeno.
Un caso de especial interés corresponde a la bomba de sodio y potasio, donde una
proteína transportadora moviliza iones contra el gradiente de sus concentraciones. Esta
proteína traslada Na+ hacia el exterior y K+ hacia el interior. El aporte de energía por
intermedio de las moléculas de ATP permite que por cada una se movilicen tres iones de Na + y
dos de K+. La diferencia de cargas genera un gradiente de concentración iónica llamado
“potencial de membrana” que es muy útil en los procesos de conducción de estímulos.
Otros dos fenómenos de transporte activo corresponden a:
 Endocitosis: la célula incorpora elementos de gran tamaño (bacterias, virus,
macromoléculas, etc.) sin dañar la membrana plasmática. Para ello ha desarrollado
mecanismos basados en la formación de vesículas en cuyo interior se sitúan estos
elementos.
Puede ser de dos tipos:
1. Pinocitosis: La célula ingiere líquidos y sustancias disueltas que ingresan en
pequeñas vesículas.
2. Fagocitosis: Las células incorporan partículas grandes o incluso
microorganismos en el interior de vesículas como fagosomas, que se unen a los
lisosomas originando vacuolas digestivas.
Profa. Silvia Peyre
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 Exocitosis: La célula elimina elementos de gran tamaño sin dañar la membrana
plasmática.
Profa. Silvia Peyre
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