Estructura, composició i funcions de la membrana plasmàtica

Estructura i composició de la membrana plasmàtica

La membrana plasmàtica (MP) delimita la cèl·lula. La seva composició és: 52% proteïnes, 40% lípids, 8% glúcids. Està formada per una doble capa de lípids a la qual s'associen moltes proteïnes.

Components de la doble capa

• Fosfolípids i glicolípids: tenen tendència a girar sobre si mateixos i a desplaçar-se lateralment sobre la seva monocapa. Ocasionalment poden canviar de capa. El fet que aquestes molècules es puguin moure dona fluïdesa a la membrana.
• Colesterol: es disposa en els espais que originen els angles dels àcids grassos insaturats, de tal manera que la bicapa es manté estable. Impedeix que els lípids de la membrana s'uneixin.

Aquests són lípids de membrana lipídica i el seu comportament és amfipàtic (zona hidròfila i zona lipòfila), fa que les molècules s'orientin donant una disposició anomenada autoacoblament. Les proteïnes es disposen de tal manera que els radicals polars queden fora de la membrana i els radicals lipòfils estableixen contacte amb la part lipòfila dels lípids de la membrana.

• Proteïnes integrals o intrínseques: estan totalment o parcialment englobades en la bicapa. Si la travessen i presenten sectors polars orientats cap al medi extern o intern, s'anomenen proteïnes transmembranoses.
• Proteïnes perifèriques o extrínseques: estan adossades a la bicapa. Són solubles i tenen sectors polars amb els quals s'uneixen als lípids de la membrana i a les proteïnes integrals.

Anomenem receptors de membrana a les molècules que són capaces de distingir diferents tipus de molècules externes, aquests receptors són glicolípids i glicoproteïnes situats a la cara externa de la MP.

Funcions de la membrana plasmàtica

• Mantenir separats el medi aquós exterior del medi aquós interior.
• Dur a terme els processos d'endocitosi i exocitosi.
• Regular la sortida de molècules a la cèl·lula.
• Regular l'entrada i sortida d'ions.
• Possibilitar el reconeixement cel·lular.
• Dur a terme l'activitat enzimàtica.
• Intervenir en la transducció de senyals.
• Constituir unions intercel·lulars.
• Constituir punts d'ancoratge.

Exocitosi i endocitosi

• Exocitosi: és l'expulsió de macromolècules i altres substàncies a fora de la cèl·lula mitjançant la fusió de la membrana de la vesícula que les conté amb la MP.
• Endocitosi: és l'entrada a la cèl·lula de macromolècules i altres substàncies externes gràcies a la formació de vesícules membranoses que les contenen. Quan s'inicia l'endocitosi, es forma una xarxa de clatrina que envolta i arrossega un sector de MP. La xarxa de clatrina es tanca sobre si mateixa i forma una vesícula.

Tipus d'endocitosi

• Pinocitosi: la cèl·lula ingereix líquids i substàncies dissoltes que emmagatzema en petites vesícules.
• Fagocitosi: la cèl·lula ingereix partícules grans de nutrients a l'interior d'una gran vesícula (endosoma). Les cèl·lules fan la fagocitosi per obtenir aliments de l'exterior. A l'endosoma s'uneixen els lisosomes, que contenen enzims digestius i s'origina un vacúol digestiu.

La gemmació consisteix en la formació de vesícules amb substàncies específiques en el reticle endoplasmàtic i en l'aparell de Golgi. Aquestes vesícules poden integrar-se en altres orgànuls o buidar-se a l'exterior.

Tipus de transport a través de la membrana

La MP permet el pas d'algunes substàncies (lípids, nitrogen, oxigen), deixa passar lentament substàncies com la glucosa, CO₂ i H₂O i ofereix resistència al pas de substàncies molt polars. Les proteïnes tenen la capacitat de seleccionar el tipus, les quantitats i els moments en què deixen passar les substàncies. Es diu que tenen permeabilitat selectiva.

Transport passiu

Es duu a terme sense despesa energètica i consisteix en el procés espontani de difusió de substàncies a través de la membrana que sempre es produeix a favor de gradient. Hi ha 3 tipus de gradient:

• Gradient de concentració.
• Gradient elèctric.
• Gradient electroquímic.

Pot tenir lloc per difusió simple o facilitada.

• Difusió simple: és el pas de petites molècules i és més ràpid com més gran sigui el gradient i es pot dur a terme de dues maneres:
  • A través de la bicapa entre molècules lipídiques com les hormones esteroides, èter, cloroform, substàncies apolars (O₂, N₂) i molècules com H₂O, CO₂ i la urea. En el cas de l'H₂O s'anomena osmosi.
  • A través de canals, es fa per mitjà de les proteïnes de canals i entren ions com el Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Cl^-.
• Difusió facilitada: es duu a terme gràcies a les proteïnes transmembranoses específiques per a cada substrat, que l'arrosseguen a l'interior o cap a l'exterior de la cèl·lula segons sigui el gradient. S'anomenen proteïnes transportadores o permeases.

Transport actiu

És el que fan determinats tipus de proteïnes de membrana i comporta consum d'energia gràcies a molècules d'ATP i permet transportar molècules en contra del gradient.

Membranes de secreció

Totes les cèl·lules tenen MP. Moltes cèl·lules presenten una segona membrana anomenada membrana de secreció que està formada per substàncies secretades per la cèl·lula que es dipositen a la superfície externa de la MP. Les membranes de secreció uneixen les cèl·lules dels teixits entre si. La membrana de secreció de les cèl·lules animals és la matriu extracel·lular, la dels vegetals és la paret cel·lular.

Matriu extracel·lular

És la membrana de secreció de les cèl·lules animals. Les seves funcions són:

• Servir com a nexe d'unió, omplir els espais intercel·lulars i donar consistència als teixits i als orgànuls.
• Donada la seva consistència, la matriu extracel·lular condiciona la forma, el desenvolupament i la proliferació de la cèl·lula que engloba.

Està composta per una fibrosa xarxa de fibres proteiques immerses en una estructura gelatinosa de glicoproteïnes hidratades anomenada substància fonamental amorfa.