Membrana celular: estructura, bicapa lipídica, proteínas y funciones esenciales

Membrana celular: importancia y organización

La membrana celular es esencial para el desarrollo de la célula; permite mantener un medio interno apropiado. La presencia de membranas internas en las células eucariotas proporciona nuevos espacios donde se llevan a cabo funciones específicas necesarias para la supervivencia celular. Se pueden distinguir dos formas: sistemas endomembranosos y orgánulos membranosos.

Bicapa lipídica

Bicapa lipídica. Los fosfolípidos de una bicapa están en constante movimiento por difusión lateral. Existen varios factores que afectan la viscosidad y la fluidez de la bicapa:

• Factores que aumentan la viscosidad: alto grado de saturación de las cadenas de ácidos grasos y menor temperatura del medio.
• Factores que aumentan la fluidez: alto grado de insaturación de las cadenas y mayor temperatura del medio.

La fluidez de las membranas es biológicamente importante, ya que influye en los procesos de transporte. La fluidez de la bicapa depende tanto de su composición como de la temperatura; las actividades enzimáticas pueden detenerse cuando la viscosidad de la membrana incrementa más allá de un nivel crítico. Bacterias, levaduras y otros organismos regulan la composición de los ácidos grasos para mantener una fluidez constante.

Autosellado de las membranas

Autosellado de las membranas. Las bicapas pueden autosellarse y, casi en cualquier circunstancia, forman espontáneamente vesículas cerradas. En condiciones apropiadas son capaces de fusionarse con otras, un fenómeno celular muy importante. Al fusionarse ambas bicapas y sus componentes forman una continuidad que permite la transferencia de material de un compartimento a otro.

Asimetría de la membrana

Asimetría de la membrana. La bicapa lipídica es asimétrica; esto se refiere tanto a la diferente composición lipídica de cada una de sus monocapas como a las diferentes funciones que se realizan a ambos lados. Existen enzimas que se encargan de mantener la asimetría en la membrana plasmática, y la pérdida de asimetría en la membrana plasmática es una señal de muerte celular.

Propiedades físicas de los fosfolípidos

Propiedades físicas de los fosfolípidos. Los fosfolípidos están formados por dos cadenas de ácidos grasos unidas a dos de los tres carbonos de la molécula de glicerol. Las dos cadenas de ácidos grasos de la molécula son hidrófobas y no polares. En conjunto, los fosfolípidos son moléculas anfipáticas, con una cabeza polar hidrofílica y colas no polares hidrofóbicas.

Glucolípidos en la membrana

Glucolípidos en la membrana. Los glucolípidos están presentes en la membrana plasmática de células animales, especialmente en la monocapa externa, donde forman parte del glucocálix. Se localizan exclusivamente en la cara externa, con los azúcares expuestos hacia el exterior celular, y se sintetizan en el aparato de Golgi. Tienen varias funciones: actúan como aislantes en la membrana que rodea el axón de las células nerviosas y participan en procesos de reconocimiento celular.

Proteínas de membrana

Proteínas de membrana. Aunque la estructura básica de las membranas biológicas son los fosfolípidos, la mayoría de las funciones son llevadas a cabo por proteínas. Existen dos tipos principales: proteínas integrales y proteínas periféricas.

Las proteínas integrales constituyen entre el 50 % y el 70 % de las proteínas de membrana; algunas atraviesan toda la membrana. En cambio, las proteínas periféricas pueden eliminarse de la membrana sin alterar la estructura de la doble capa y se asocian mediante interacciones no covalentes.

Funciones de las proteínas de la membrana

1. Adhesión celular.
2. Canales de comunicación.
3. Transporte de moléculas.
4. Receptores de señales.
5. Bombas (transporte activo).
6. Actividad enzimática.

Glucocálix

Glucocálix. Es el conjunto de oligosacáridos pertenecientes a glucolípidos y glucoproteínas de la membrana. Aparece en la cara externa de la membrana en muchas células animales. Su función es proteger la superficie de la célula de posibles lesiones y conferir viscosidad a las superficies celulares.