Estructura y Funciones de las Membranas y Paredes Celulares

Membrana Plasmática

Todas las células poseen una estructura limitante común. Es uno de los componentes celulares más importantes, ya que regula el transporte de sustancias entre la célula y el exterior, y recibe señales frente a diversos estímulos. Presenta la misma estructura en todas las células, formando una organización común al resto de las membranas biológicas de los orgánulos celulares, por lo que se denomina unidad de membrana.

Estructura

La membrana plasmática está compuesta por una bicapa lipídica con proteínas embebidas. Los lípidos se disponen en dos capas, con las zonas hidrófilas (cabezas polares) hacia el exterior y las zonas hidrófobas (ácidos grasos) enfrentadas hacia el interior. La membrana presenta dos caras:

• Cara externa
• Cara interna: está en contacto con el citoplasma celular.

Las proteínas pueden estar asociadas a la cara interna o externa, o ser transmembranales.

Composición

Lípidos de Membrana

• Fosfolípidos: Son los lípidos más abundantes en las membranas biológicas. Tienen una zona hidrófila (cabezas polares de glicerina o glicerol) y una zona hidrófoba (colas apolares de ácidos grasos). Los fosfolípidos son moléculas anfipáticas.
• Glucolípidos: Son muy semejantes a los fosfolípidos, pero contienen carbohidratos. Se encuentran en la cara externa de la membrana plasmática.
• Esteroles: El colesterol es el más abundante en células animales, mientras que en las vegetales se encuentran los fitoesteroles. Confieren estabilidad a las membranas.

Proteínas de Membrana

Pueden cumplir un papel estructural o estar implicadas en funciones de reconocimiento y recepción de señales, adhesión, transporte de sustancias y metabolismo.

Tipos de Proteínas de Membrana

• Integrales: Poseen regiones hidrófobas, por lo que pueden asociarse al interior de la membrana, y regiones hidrófilas que se sitúan hacia el exterior. Incluyen proteínas transmembranales y proteínas cuya zona hidrófila está asociada a la cara externa o interna de la membrana.
• Periféricas: No tienen zona hidrófoba y no pueden penetrar en el interior de la membrana. Se unen a la membrana por enlace iónico y se separan de ella con facilidad. Aparecen en la cara interna.

La composición de los lípidos y proteínas es diferente en las dos caras de la membrana, por lo que son asimétricas.

Funciones de la Membrana Plasmática

• Barrera selectiva: Regula el transporte y intercambio de sustancias entre el citoplasma y el exterior de manera selectiva.
• Producción y control de gradientes electroquímicos: En la membrana se sitúan las proteínas y cadenas de transporte que regulan el intercambio de sustancias.
• Intercambio de señales: Detecta y transmite señales con el medio externo o con otras células.
• División celular: Implicada en el control y desarrollo de la división celular.
• Adhesión: La membrana presenta proteínas que facilitan la unión y comunicación entre células adyacentes en organismos pluricelulares.
• Endocitosis y Exocitosis: La membrana está relacionada con la captación de partículas (endocitosis) y con la secreción de sustancias al exterior (exocitosis).

Pared Celular

La pared celular es una estructura que rodea la membrana plasmática en células vegetales, hongos y bacterias, proporcionando soporte y protección.

Funciones de la Pared Celular

• Confiera rigidez y contribuye al mantenimiento de la forma celular.
• Une células adyacentes.
• Posibilita el intercambio de fluidos y la comunicación intercelular.
• Permite a las células vegetales vivir en el medio hipotónico de la planta.
• Impermeabiliza la superficie vegetal en algunos tejidos.
• Sirve como barrera protectora contra el paso de agentes patógenos.

Composición y Estructura de la Pared Celular Vegetal

La pared celular vegetal está compuesta por una serie de fibras de celulosa embebidas en un entramado de polisacáridos (pectinas) y glicoproteínas, que le confieren una consistencia de gel. La pared celular aparece como una estructura gruesa compuesta por varias capas que se van depositando a medida que se produce el crecimiento celular. Estas capas son:

• Lámina media: Capa más externa y la primera que se forma después de la división celular. Puede ser compartida por las células adyacentes de un tejido.
• Pared primaria: Capa gruesa de estructura fibrilar, situada debajo de la lámina media. Está constituida por largas fibras de celulosa cohesionadas por hemicelulosa, pectinas y glicoproteínas.
• Pared secundaria: Capa más interna y se encuentra por debajo de la pared primaria en algunos tipos de células vegetales. Consta de una o varias capas fibrilares semejantes en composición a la pared primaria, pero con una mayor proporción de celulosa y carentes de pectinas.

La pared celular de las células vegetales no es continua, sino que presenta plasmodesmos, que son canales que permiten la comunicación y el intercambio de sustancias entre células adyacentes. Estos canales se forman en el proceso de la división celular y aparecen en todas las células jóvenes. Los plasmodesmos pueden encontrarse en depresiones de la pared primaria, en las que también se inhibe el depósito de pared secundaria. En este caso, se llaman punteaduras.

Glicocálix

Las células están unidas entre sí por una matriz extracelular o glicocálix, constituida por polisacáridos, glucolípidos y glicoproteínas.

Funciones del Glicocálix

• Soporte: Contribuye al mantenimiento de la forma celular y de la estructura tisular.
• Intercambio de sustancias entre células adyacentes.
• Reconocimiento y adhesión celular.
• Emplazamiento de algunas enzimas.
• Movimiento y división de la célula.