Estructura y Funciones de la Membrana Plasmática: Componentes, Transporte y Orgánulos

Membrana Plasmática: Estructura, Funciones y Transporte

La membrana plasmática es una estructura fundamental en la biología celular. Actúa como una barrera que delimita el medio extracelular del intracelular, con un espesor aproximado de 75 Ångströms.

Conceptos Básicos

• Citoplasma: Comprende el citosol y los orgánulos celulares.
• Citosol (Hialoplasma): Es la parte líquida entre el núcleo y la membrana plasmática.
• Orgánulos: Pueden ser membranosos o no membranosos.

Funciones de la Membrana Plasmática

• Separa dos medios diferentes.
• Proporciona protección a la célula.
• Mantiene gradientes electroquímicos.
• Regula el intercambio de señales.
• Confieren capacidad antigénica.
• Realiza procesos de endo y exocitosis.

Composición de la Membrana Plasmática

A) Lípidos

• Glucolípidos: Cerebrósidos y gangliósidos.
• Colesterol: Esteroles.
• Esfingolípidos: Esfingomielina.
• Fosfolípidos: Lectina y cefalinas.

Los lípidos son anfipáticos, con distribución asimétrica y capacidad de movimiento:

• Rotación: Giran alrededor de un eje longitudinal.
• Difusión lateral: Intercambio con moléculas contiguas.
• Flip-flop: Intercambio entre monocapas mediante la enzima flipasa.

B) Proteínas

• Confieren funciones específicas.
• Son características de cada especie.
• Se desplazan por difusión lateral.
• Contribuyen a la fluidez de la membrana.

Proteínas Integrales o Intrínsecas

Atraviesan la membrana, pudiendo sobresalir de ella y moverse lateralmente. Ejemplos: proteínas estructurales, complejos de bomba, enzimas, proteínas productoras de anticuerpos.

Proteínas Periféricas o Extrínsecas

Reciben información o permiten uniones estables con otras membranas. No atraviesan la bicapa y pueden unirse a lípidos o proteínas transmembranales.

C) Glúcidos

Corresponden al glucocálix: oligosacáridos unidos covalentemente a proteínas (glucoproteínas) o lípidos (glucolípidos).

• Protege la superficie celular de posibles lesiones.
• Se relaciona con las moléculas de la matriz extracelular.
• Confieren viscosidad, facilitando el movimiento celular.
• Determinan la especificidad sanguínea (ej. eritrocitos).
• Sirven como puntos de anclaje para microorganismos.
• Algunas actúan como receptores de hormonas.
• Permiten el anclaje de enzimas (ej. microvellosidades intestinales).
• Reconocen otras células.

Transporte a Través de la Membrana

La bicapa lipídica actúa como barrera, pero las células necesitan nutrientes y eliminar desechos.

A) Transporte de Moléculas de Baja Masa Molecular

1. Transporte Pasivo

Difusión a favor de gradiente, de medio hipertónico a hipotónico, sin consumo de energía.

2. Transporte Activo

Requiere proteínas de membrana y energía (ATP) para transportar moléculas en contra de gradiente (ej. bomba de Na/K y de Ca).

B) Transporte de Moléculas de Alto Peso Molecular

1. Endocitosis

Captación de partículas del medio externo mediante invaginación de la membrana.

• Pinocitosis: Ingestión de líquidos y partículas en disolución.
• Fagocitosis: Ingestión de sólidos mediante pseudópodos.

2. Exocitosis

Transporte de macromoléculas desde el interior celular a la membrana plasmática para su liberación.

• Transcitosis: Transporte de sustancias a través del citoplasma celular.

Orgánulos Relacionados

4. Retículo Endoplasmático

RER (Retículo Endoplasmático Rugoso)

Cisternas unidas, presente en células eucariotas, con ribosomas adheridos. Funciones: síntesis y almacenamiento de proteínas, glucosilación, síntesis de sales biliares.

REL (Retículo Endoplasmático Liso)

Red tubular sin ribosomas, abundante en hepatocitos. Funciones: síntesis de lípidos, contracción muscular, detoxificación, liberación de glucosa.

5. Aparato de Golgi

Transporta y concentra proteínas, participa en la génesis de lisosomas y peroxisomas, glucosilación de lípidos y proteínas, formación del acrosoma del espermatozoide, síntesis de pectinas y producción de membrana plasmática.

6. Lisosomas

Orgánulos membranosos del aparato de Golgi con enzimas hidrolíticas. Constituyen el sistema digestivo intracelular.

• Lisosomas Primarios: Contienen hidrolasas ácidas y mantienen un pH ácido gracias a una bomba de protones.
• Lisosomas Secundarios: Se forman al fusionarse con vacuolas alimenticias. Pueden acumular restos no digeridos, contribuyendo al envejecimiento celular.

Funciones de los Lisosomas Secundarios

• Heterofagolisosomas: Digestión de material extracelular.
• Autofagolisosomas: Digestión de material intracelular.
• Fagolisosomas: Eliminación de bacterias por macrófagos.