Membrana Celular: Estructura, Glúcidos, Proteínas y Mecanismos de Transporte

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Membrana Celular: Estructura, Glúcidos y Proteínas

Glúcidos de Membrana (Glucocálix)

Los glúcidos se sitúan en la superficie externa de la célula eucariota, contribuyendo a la asimetría de la membrana plasmática.

  • Son oligosacáridos.
  • Unidos a los lípidos forman glucolípidos.
  • Unidos a las proteínas forman glucoproteínas.

Funciones del Glucocálix

  • Protege la superficie de las células de posibles lesiones.
  • Confiere viscosidad a las superficies celulares.
  • Presenta propiedades inmunitarias.
  • Interviene en los fenómenos de reconocimiento celular.
  • Participa en los procesos de adhesión, como entre el óvulo y el espermatozoide.

Proteínas de Membrana

La expresión de tipos de proteínas en la membrana celular varía. ¿La membrana celular expresa el mismo tipo de proteínas en todas las células? No, su expresión se adapta de acuerdo con la función celular. Por ejemplo, las neuronas tienen más canales de Na+, mientras que el músculo liso tiene menos canales de Na+.

Las proteínas son los componentes de la membrana que desempeñan las funciones específicas (transporte, comunicación, etc.).

Clasificación de las Proteínas de Membrana

Las proteínas de membrana se clasifican en:

  • Proteínas Integrales

    Unidas íntimamente a los lípidos, presentan dominios transmembrana que atraviesan la bicapa lipídica una o varias veces.

  • Proteínas Periféricas

    Se localizan a un lado u otro de la bicapa lipídica y están unidas débilmente a las cabezas polares de los lípidos de la membrana u otras proteínas integrales por enlaces de hidrógeno.

Transporte a Través de la Membrana Celular

Composición de los Medios Intra y Extracelular

  • Extracelular: Contiene principalmente iones Na+, Cl- y bicarbonato, así como nutrientes como la glucosa, ácidos grasos y aminoácidos.
  • Intracelular: Contiene principalmente iones K+, Mg++ y PO43-.

Necesidad de Mecanismos de Transporte

¿Por qué se necesitan medios de transporte a través de la membrana?

  • Porque la membrana es impermeable al soluto.
  • Porque la concentración hacia el lado al que se transporta es más alta (gradiente químico).
  • Porque la carga hacia el lado al que se transporta es más alta (gradiente eléctrico).

Tipos de Transporte

  • Transporte Pasivo

    No requiere energía.

    • Difusión Simple

      Moléculas sin carga atraviesan la membrana según su coeficiente de permeabilidad (ej. gases, urea, alcoholes, lípidos).

    • Transporte Facilitado

      Requiere transportadores (ej. glucosa y aminoácidos), canales iónicos y de agua.

      Canales Iónicos

      Componentes de la membrana que se abren y se cierran por mecanismos específicos.

      Apertura y Cierre de los Canales:

      • Dependientes de voltaje.
      • Dependientes de ligando.
  • Transporte Activo

    Requiere energía (ATP).

    Características:

    • Ocurre en contra del gradiente de concentración electroquímico.
    • Requiere de un transportador.
    • Está limitado por la velocidad y es saturable.
    • Requiere ATP para obtener energía.

    Tipos:

    • Transporte Activo Primario

      Requiere energía de la hidrólisis del ATP o de otro enlace fosfato.

    • Transporte Activo Secundario

      La energía deriva de la diferencia de concentración creada por el transporte activo primario.

      • Contratransporte (Antiporte)

        Se caracteriza porque la sustancia a transportar es intracelular y se mueve en dirección opuesta a otra sustancia.

      • Cotransporte (Simporte)

        Para ello es necesario la participación de una proteína transportadora con un lugar de unión para el Na+ y otro para la glucosa, moviéndose ambas en la misma dirección.

    Bomba de Na+/K+ ATPasa
    • Se encuentra en todo tipo de célula.
    • Es una proteína integral.
    • Transporta corriente, es electrogénica.
    • En reposo, contribuye al 45% de nuestros gastos energéticos.
    • Es responsable de las concentraciones intra y extracelulares de Na+ y K+.

Transporte de Moléculas de Elevada Masa Molecular (Transporte en Masa)

  1. Endocitosis

    Proceso por el que la célula capta partículas del medio externo mediante una invaginación de la membrana en la que se engloba la partícula a ingerir.

    • Pinocitosis

      Implica la ingestión de líquidos.

    • Fagocitosis

      Se forman grandes vesículas revestidas o fagosomas que ingieren microorganismos y restos celulares.

    • Endocitosis Mediada por Receptor

      Mecanismo por el que solo entra la sustancia específica, tras unirse a receptores de la membrana.

  2. Exocitosis

    Mecanismo por el cual las macromoléculas contenidas en las vesículas citoplasmáticas son transportadas desde el interior celular hasta la membrana plasmática para ser liberadas al exterior.

  3. Transcitosis

    Conjunto de fenómenos que permiten a una sustancia atravesar todo el citoplasma celular desde un polo al otro de la célula.

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