Estructura y Funciones de la Membrana Plasmática: Componentes Clave y Fluidez

Membrana Plasmática: Estructura y Funciones

La membrana plasmática es la envoltura celular presente en todos los tipos celulares. Sus características principales se pueden resumir en tres puntos:

1. Formada básicamente por lípidos, proteínas y, en menor proporción, hidratos de carbono.
2. Al microscopio electrónico, se aprecian dos delgadas líneas paralelas oscuras separadas por un espacio claro. Sus caras externa e interna se muestran continuas y lisas, salpicadas por abundantes partículas.
3. Presenta propiedades de fluidez e impermeabilidad que la capacitan para aislar a la célula del medio y para realizar numerosas funciones.

Componentes y Disposición de la Membrana

Lípidos

Los fosfolípidos son los componentes fundamentales de la membrana plasmática debido a su carácter anfipático. El colesterol se intercala en la bicapa de fosfolípidos y está presente sobre todo en las membranas de las células animales.

Proteínas

Las proteínas suelen tener un carácter anfipático, lo que les permite integrarse más o menos en diferentes zonas de la bicapa lipídica. Su tamaño y estructura varían desde hélices alfa de pequeño tamaño hasta grandes moléculas globulares con configuraciones muy complejas.

Hidratos de Carbono

Los hidratos de carbono son fundamentalmente oligosacáridos unidos por enlaces covalentes a los lípidos o a las proteínas de la membrana, formando glucolípidos y glucoproteínas. En algunos casos, se encuentran en gran cantidad en la parte externa de la membrana plasmática, de forma que esta aparece recubierta por un manto de carbohidratos: el glucocálix.

Estructura de la Membrana

Tanto las proteínas transmembrana como las periféricas que están unidas covalentemente a los lípidos se llaman proteínas integrales de membrana o proteínas intrínsecas. Para separarlas, se necesitan procedimientos drásticos. Las proteínas periféricas, que se unen a otras proteínas de la membrana mediante enlaces no covalentes, se llaman proteínas extrínsecas y pueden aislarse con facilidad por procedimientos suaves.

Fluidez de la Estructura

El modelo del mosaico fluido considera que la bicapa lipídica se comporta como un fluido en el que los lípidos y las proteínas pueden moverse en direcciones laterales y rotar sobre su eje mayor. Los fosfolípidos, aunque menos frecuentemente, pueden pasar de una monocapa a la otra.

Factores que Afectan la Fluidez

Longitud de las Cadenas Hidrocarbonadas

Cuanto menor es la longitud de las cadenas hidrocarbonadas, más débiles son las interacciones entre ellas. Así, las membranas formadas por fosfolípidos con cadenas cortas son menos rígidas y se mantienen más fluidas.

Presencia de Insaturaciones

Las curvaturas de las colas hidrocarbonadas insaturadas hacen que las moléculas se dispongan menos apretadas, lo que aumenta su capacidad para moverse.

Proporción de Colesterol

El colesterol se sitúa en la bicapa lipídica con su grupo polar junto a las cabezas de los fosfolípidos, mientras su estructura anular rígida e hidrofóbica interactúa con las colas hidrocarbonadas y las inmoviliza.

Temperatura

A medida que baja la temperatura, disminuye la fluidez. La presencia de colesterol reduce el efecto de la temperatura y mantiene la fluidez.

Funciones de la Membrana

Bicapa Lipídica

Actúa como una barrera altamente selectiva por su gran impermeabilidad a sustancias hidrosolubles, iones y la mayoría de las moléculas biológicas.

Proteínas de Membrana

• Transportan moléculas específicas fuera y dentro de la célula.
• Transportan iones en ambos sentidos.
• Unen macromoléculas a uno u otro lado de la membrana.
• Son receptores de las señales químicas del medio.
• Catalizan reacciones asociadas a la membrana.

Glucocálix

• Protege y lubrica la superficie celular.
• Reconoce y se adhiere a otras células.
• Reconoce y fija sustancias o partículas.
• Es el anclaje de enzimas.

Bomba Sodio-Potasio

Una de las bombas iónicas más frecuentes e importantes es la bomba de sodio-potasio. Este sistema de transporte saca sodio al exterior de la célula e introduce potasio. Su mantenimiento es crucial para la propagación de las señales eléctricas en el nervio y en el músculo, el transporte activo de moléculas y el mantenimiento del equilibrio osmótico y el volumen celular.