LA MEMBRANAPLASMÁTICA

"membrana plasmática".

Se encuentra rodeando a la célula

Delimita el territorio de la célula y controla el contenido químico de la célula.

Representa el límite entre el medio extracelular y el intracelular.

Es de gran importancia para los organismos, ya que a través de ella se transmiten mensajes que permiten a las células realizar numerosas funciones.

Es tan fina que no se puede observar con el microscopio óptico, siendo sólo visible con el microscopio electrónico.

Presenta las siguientes características:

Presenta las siguientes características: Es una estructura continua que rodea a la

célula.

Por un lado está en contacto con el citoplasma (medio interno) y, por el otro, con el medio extracelular que representa el medio externo.

Contiene receptores específicos que permiten a la célula interaccionar con mensajeros químicos y emitir la respuesta adecuada.

Composición química de la membrana

Lípidos 40%

Proteínas 50%

Glúcidos 10%

Lípidos

En la membrana de la célula eucariota encontramos tres tipos de lípidos:

Fosfolípidos,

Glucolípidos y

Colesterol.

Todos tienen carácter anfipático

Tienen un doble comportamiento

parte de la molécula es hidrófila y

parte de la molécula es hidrófoba

cuando se encuentran en un medio acuoso se orientan formando una

Bicapa lipídica

La membrana plasmática no es una estructura estática,

sus componentes tienen posibilidades de movimiento,

Lo que le proporciona una cierta fluidez.

Los movimientos que pueden realizar Los movimientos que pueden realizar los lípidos son:los lípidos son:

de rotación: es como si girara la molécula en torno a su eje. Es muy frecuente y el responsable en parte de los otros movimientos.

de difusión lateral: las moléculas se difunden de manera lateral dentro de la misma capa. Es el movimiento más frecuente.

flip-flop: es el movimiento de la molécula lipídica de una monocapa a la otra gracias a unas enzimas llamadas flipasas. Es el movimiento menos frecuente, por ser energéticamente más desfavorable.

de flexión: son los movimientos producidos por las colas hidrófobas de los fosfolípidos.

La fluidez es una de las características más importantes de las membranas.

Depende de factores como : la temperatura, la fluidez aumenta al aumentar la

temperatura.

la naturaleza de los lípidos, la presencia de lípidos insaturados y de cadena corta favorecen el aumento de fluidez;

la presencia de colesterol endurece las membranas, reduciendo su fluidez y permeabilidad.

Proteínas

Son los componentes de la membrana que desempeñan las funciones específicas (transporte, comunicación, etc).

Al igual que en el caso de los lípidos , las proteínas pueden girar alrededor de su eje y muchas de ellas pueden desplazarse lateralmente (difusión lateral) por la membrana.

Las proteínas de membrana se clasifican en:

Proteínas integrales:

Están unidas a los lípidos íntimamente, suelen atravesar la bicapa lípidica una o varias veces, por esta razón se les llama:

proteínas de transmembrana.

Proteinas periféricas:

Proteínas periféricas:

Se localizan a un lado u otro de la bicapa

lipídica y están unidas débilmente a las cabezas polares de los lípidos de la membrana u a otras proteínas integrales por enlaces de hidrógeno.

Glúcidos

Se sitúan en la superficie externa de las células eucariotas por lo que contribuyen a la

asimetría de la membrana

Estos glúcidos son oligosacáridos

unidos a los lípidos ------ glucolípidos

Unidos a las proteínas --- glucoproteinas

Cubierta celular o glucocálix

Esta cubierta de glúcidos representan el

carne de identidad de las células, a

la que se atribuyen funciones fundamentales:

Funciones:

Protege la superficie de las células de posibles lesiones

Confiere viscosidad a las superficies celulares, permitiendo el deslizamiento de células en movimiento, como , por ejemplo, las sanguíneas .

Presenta propiedades inmunitarias,

por ejemplo los glúcidos del glucocálix de los glóbulos rojos representan los antígenos propios de los grupos

sanguíneos del sistema sanguíneo ABO.

Interviene en los fenómenos de reconocimiento celular,particularmente importantes durante el desarrollo embrionario.

En los procesos de adhesión entre óvulo y espermatozoide.

Modelo de mosaico de fluido

En la actualidad es el modelo más aceptado propuesto por

Singer y Nicholson (1972)

Características Considera que la membrana es como un mosaico fluido en

el que la bicapa lipídica es la red cemetante y las proteínas embebidas en ella, interaccionando unas con otras y con los lípidos.

Tanto las proteínas como los lípidos pueden desplazarse lateralmente.

Los lípidos y las proteínas integrales se hallan dispuestos en mosaico.

Las membranas son estructuras asimétricas en cuanto a la distribución fundamentalmente de los glúcidos, que sólo se encuentran en la cara externa.

Funciones de la membrana:

TRANSPORTE:

El intercambio de materia entre el interior de la célula y su ambiente externo.

RECONOCIMIENTO Y COMUNICACIÓN

Gracias a moléculas situadas en la parte externa de la membrana, que actúan como receptoras de sustancias.

La bicapa lipídica de la membrana

Actúa como una barrera que separa dos medios acuosos,

el medio donde vive la célula y

el medio interno celular.

Las células requieren nutrientes del exterior y deben eliminar sustancias de desecho procedentes del metabolismo y mantener su medio interno estable.

La membrana presenta una permeabilidad selectiva, ya que permite el paso de pequeñas moléculas, siempre que sean lipófilas, pero regula el paso de moléculas no lipófilas.

LOS MECANISMOS DE

TRANSPORTE

Transporte de moléculas de baja masa molecular:

El transporte pasivo.

Es un proceso de difusión de sustancias a través de la membrana.

Este transporte se puede dar por :

Difusión simple .

Es el paso de pequeñas moléculas a favor del gradiente;

puede realizarse a través de la bicapa lipídica o a través de canales proteícos.

Difusión Simple a través de la bicapa

Así entran moléculas lipídicas como las hormonas esteroideas, anestésicos como el éter y fármacos liposolubles. Y sustancias apolares como el oxígeno y el nitrógeno atmosférico.

Algunas moléculas polares de muy pequeño tamaño, como el agua, el CO2, el etanol y la glicerina, también atraviesan la membrana por difusión simple.

La difusión del agua recibe el nombre de ósmosis

Difusión simple a través de canales

Se realiza mediante las proteínas de canal.

Así entran iones como el Na+, K+, Ca2+, Cl-.

Las proteínas de canal son proteínas con un orificio o canal interno, cuya apertura está regulada, por ejemplo por ligando, como ocurre con neurotransmisores u hormonas, que se unen a una determinada región, el receptor de la proteína de canal, que sufre una transformación estructural que induce la apertura del canal.

Difusión facilitada Permite el transporte de pequeñas

moléculas polares, como:

- los aminoácidos,

- monosacáridos, etc,

que al no poder atravesar la bicapa lipídica, requieren que proteínas tras membranosas

faciliten su paso.

Proteínas permeasas

Son las proteínas transportadoras

Que al unirse a la molécula a transportar sufren un cambio en su estructura que arrastra a dicha molécula hacia el interior de la célula

El transporte activo

En este proceso también actúan proteínas de membrana, pero éstas requieren energía, en forma de ATP, para transportar las moléculas al otro lado de la membrana.

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.

Esta proteína actúa contra el gradiente gracias a su actividad como ATP-asa, ya que rompe el ATP para obtener la energía necesaria para el transporte.

Por este mecanismo, se bombea 3 Na+ hacia el exterior y 2 K+ hacia el interior, con la hidrólisis acoplada de ATP.

El transporte activo de Na+ y K+ tiene una gran importancia fisiológica.

De hecho todas las células animales gastan más del 30% del ATP que producen

y las células nerviosas más del 70% para bombear estos iones.

Transporte de moléculas de elevada masa molécular Para el transporte de este tipo de moléculas

existen tres mecanismos principales:

endocitosis,

exocitosis y

transcitosis.

En cualquiera de estos transportes es fundamental el papel que desempeñan las llamadas

vesículas revestidas

Estas vesículas se encuentran rodeadas de filamentos proteicos de clatrina.

Endocitosis

Es el proceso por el que la célula capta partículas del medio externo mediante una invaginación de la membrana en la que se engloba la partícula a ingerir.

Se produce la estrangulación de la invaginación originándose una vesícula que encierra el material ingerido.

Tipos de endocitosis

Según la naturaleza de las partículas englobadas:

Pinocitosis

Fagocitosis

Endocitosis mediada

PINOCITOSIS

Implica la ingestión de líquidos y partículas en disolución por pequeñas vesículas revestidas de clatrina.

FAGOCITOSIS

Se forman grandes vesículas revestidas o fagosomas que ingieren microorganismos y restos celulares.

ENDOCITOSIS

Mediada por un receptor.

Es un mecanismo por el que sólo entra la sustancia para la cual existe el correspondiente receptor en la membrana.

Fagocitosis

Pinocitosis

EXOCITOSIS Las macromoléculas

contenidas en vesículas citoplasmáticas son transportadas desde el interior celular hasta la membrana plasmática, para ser vertidas al medio extracelular.

Esto requiere que la

membrana de la vesícula y la membrana plasmática se fusionen para que pueda ser vertido el contenido de la vesícula al medio.

Mediante este mecanismo, las células son capaces de eliminar sustancias sintetizadas por la célula, o bien

sustancias de desecho.

En toda célula existe un equilibrio entre la exocitosis y la endocitosis, para mantener la membrana plasmática y que quede asegurado el mantenimiento del volumen celular.

TRANSCITOSIS Es el conjunto de fenómenos

que permiten a una sustancia atravesar todo el citoplasma celular desde un polo al otro de la célula.

Implica el doble proceso endocitosis-exocitosis.

Es propio de células endoteliales que constituyen los capilares sanguineos, transportándose así las sustancias desde el medio sanguíneo hasta los tejidos que rodean los capilares.

Aquí tenemos dos animaciones donde puedes ver como se deforma la membrana en los procesos de endocitosis y exocitosis