Explorando la Membrana Celular: Componentes, Mecanismos y Comunicación

La Membrana Plasmática: Estructura, Funciones y Transporte Celular

La membrana plasmática es una envoltura continua que rodea la célula, individualizándola. Todas las membranas biológicas son bicapas lipídicas con proteínas y glúcidos, formando un mosaico asimétrico y fluido.

1. Características de la Membrana Plasmática

1.1 Lípidos: Forman la estructura básica de la membrana. Los lípidos anfipáticos pueden ser: glicerolípidos, esfingolípidos y colesterol. Su comportamiento en las membranas se caracteriza por:

• Autoensamblado: Forman bicapas.
• Autosellado: Las bicapas tienden a cerrarse sobre sí mismas, formando membranas.
• Fluidez: Disminuye si aumenta el porcentaje de lípidos, ácidos grasos y colesterol.
• Asimetría: Algunos lípidos se sitúan en la capa interna y otros en la externa.

1.2 Proteínas: Realizan funciones principales como:

• Transporte de moléculas.
• Transducción de señales.
• Enzimas de membrana.
• Función estructural.
• Uniones intercelulares.

Las proteínas pueden unirse a la bicapa transmembranosamente o periféricamente (por dentro o fuera de la célula, unidas de forma no covalente a las proteínas transmembranosas).

1.3 Glúcidos: Unidos a la parte externa de la membrana, forman parte de la matriz extracelular. Sus funciones son:

• Protección frente a daños fisicoquímicos.
• Filtro de sustancias.
• Comunicación y reconocimiento celular.
• Adhesión celular.

1.4 Funciones de la Membrana:

• Delimita, protege e identifica la célula.
• Permeabilidad selectiva.
• Controla el flujo de información entre la célula y su entorno.
• Control electroquímico de la célula.
• Sirve de soporte.

2. El Transporte a Través de la Membrana

La célula debe mantener un medio interno constante, por lo que la membrana tiene permeabilidad selectiva. Algunas moléculas necesitan ser transportadas para atravesar la membrana. Solo pueden atravesarla moléculas de tamaño pequeño.

2.1 Transporte Pasivo: No requiere energía, ya que sucede a favor de gradiente. Puede ser:

• Difusión simple: Las moléculas no polares y pequeñas atraviesan la membrana directamente.
• Difusión facilitada: Las moléculas polares necesitan la intervención de proteínas específicas. Hay dos tipos:
  • Proteínas de canal: Forman canales acuosos por los que pasan los iones.
  • Proteínas transportadoras: Se unen a la molécula y cambian de conformación, introduciéndola en la célula.

2.2 Transporte Activo: Sucede en contra de gradiente con gasto de ATP. Las proteínas implicadas se llaman bombas (ej: bomba Na-K). La célula gasta ATP en la bomba Na-K para mantener el gradiente electroquímico celular, que es básico en muchos procesos. En el transporte activo secundario no es necesario un gasto de ATP, ya que se aprovecha el transporte pasivo.

3. La Endocitosis y la Exocitosis

La ENDOCITOSIS es la entrada de macromoléculas a la célula. Se produce una invaginación que luego se estrangula formando una vesícula intracelular. Hay dos tipos:

• Fagocitosis: Para partículas grandes. La célula detecta la partícula mediante receptores, emite pseudópodos hasta englobarla y se forma un fagosoma al que se une un lisosoma para degradar su contenido.
• Endocitosis dependiente de clatrina: Para la entrada de macromoléculas. Las vesículas se forman en fosas cubiertas y estas presentan una cubierta formada por clatrina que se separa tras la endocitosis. Hay dos tipos:
  • Pinocitosis: Para introducir líquidos y recuperar membrana.
  • Endocitosis por receptor: La macromolécula es reconocida por un receptor que induce la endocitosis.

EXOCITOSIS: Una vesícula se fusiona con la membrana y vierte su contenido en el exterior. Sus funciones son:

• Expulsión de residuos.
• Secreción de sustancias.
• Recuperar receptores y la membrana perdidos en la endocitosis.

4. Las Uniones Intercelulares

Mantienen el intercambio de información y sustancias, y la cohesión de los tejidos. En animales pueden ser de distintos tipos:

1. Uniones ocluyentes: Forman una banda continua en la parte superior de las células y no permiten el paso de sustancias.
2. Zónulas adherens: Forman una banda continua en la zona superior lateral de la célula y aumentan la resistencia de las células.
3. Desmosomas: Forman puntos de contacto en la superficie lateral y dan resistencia mecánica.
4. Hemidesmosomas: Forman puntos de contacto uniendo la base de la célula con la matriz extracelular.
5. Uniones gap: Son puntos de comunicación entre células adyacentes.

5. Comunicación Celular

Comunicación Intracelular: Hay tres tipos:

• Endocrina: Las moléculas son secretadas por células endocrinas y se transportan a través de la circulación (ej: hormonas).
• Paracrina: Las moléculas actúan localmente afectando a las células vecinas (ej: neurotransmisores).
• Autocrina: Las moléculas actúan sobre las mismas células que las han secretado (ej: linfocitos).

Recepción y Transmisión de Señales: Las moléculas señal deben unirse a las moléculas diana para producir respuestas. Si la molécula señal es pequeña e hidrofóbica, atraviesa la membrana y se une a la molécula diana. Normalmente, la molécula se une a un receptor de membrana. A este proceso se le conoce como transducción de señales (ej: señal para la hidrólisis del glucógeno).