Membrana Plasmática: Estructura, Composición y Funciones Esenciales

Introducción a la Membrana Plasmática

La membrana plasmática es la única envoltura celular presente en todos los seres vivos. Está formada principalmente por lípidos y proteínas, y en menor proporción por glúcidos. Al microscopio electrónico, se aprecian en ella dos líneas paralelas oscuras separadas por un espacio claro. Presenta propiedades de fluidez e impermeabilidad que la capacitan para aislar la célula del medio.

Composición de la Membrana Plasmática

Lípidos de Membrana

Los fosfolípidos son componentes fundamentales de las membranas plasmáticas debido a su carácter anfipático. De la observación microscópica se deduce que los fosfolípidos se disponen en una bicapa lipídica en la que las cabezas hidrófilas se orientan hacia el exterior (formando puentes de hidrógeno) y las colas hidrófobas hacia el interior (interacciones de Van der Waals). El colesterol se intercala en la bicapa de fosfolípidos y está presente, sobre todo, en las membranas de las células animales.

Proteínas de Membrana

Las proteínas suelen tener un carácter anfipático, lo que les permite integrarse con cierta facilidad en diferentes partes de la bicapa lipídica. El Modelo del Mosaico Fluido propone que la bicapa de fosfolípidos y colesterol está atravesada por proteínas transmembrana íntimamente unidas a ella, y que también posee proteínas periféricas unidas más o menos fuertemente a sus dos superficies.

Las proteínas transmembrana y aquellas periféricas que están unidas covalentemente a los lípidos de la membrana se denominan proteínas integrales de membrana o intrínsecas; para separarlas se necesitan procedimientos drásticos. Las proteínas periféricas que se unen a otras proteínas de la membrana mediante enlaces no covalentes se denominan proteínas extrínsecas; estas se pueden separar mediante procesos suaves.

Glúcidos de Membrana

La membrana está recubierta por unos glúcidos llamados glucocálix.

El Modelo del Mosaico Fluido

Características Clave del Modelo

La estructura de la membrana celular, según el Modelo del Mosaico Fluido, considera que:

• La membrana celular es asimétrica, es decir, existen diferencias en la distribución de los componentes entre sus dos caras. La cara extracelular está cubierta por los azúcares del glucocálix, mientras que la cara intracelular (o citoplasmática) no posee glucocálix, sino una red de proteínas fibrosas que se unen a sus proteínas, ya sean transmembrana o periféricas, y refuerzan la membrana. Esta estructura, denominada córtex celular o citoesqueleto, determina la forma de la célula y las propiedades mecánicas de la membrana.
• Los lípidos, glúcidos y proteínas integrales se disponen en forma de mosaico.
• Los glucolípidos y las glucoproteínas están expuestos en la superficie celular (formando el glucocálix).
• La bicapa lipídica se comporta como un fluido gracias al movimiento de los lípidos y las proteínas por difusión lateral y a la capacidad de rotar sobre su eje mayor. Aunque menos frecuentemente, pueden pasar de una monocapa a la otra (movimiento de flip-flop).

Factores que Afectan la Fluidez de la Membrana

La fluidez de la membrana varía según cuatro factores principales:

• La longitud de las cadenas hidrocarbonadas: Las membranas formadas por fosfolípidos con cadenas cortas son menos rígidas y se mantienen más fluidas.
• La presencia de insaturaciones: Las curvaturas generadas por las insaturaciones hacen que las moléculas se dispongan de manera menos apretada, lo que aumenta su capacidad de movimiento y, por tanto, la fluidez.
• La proporción de colesterol: La presencia de colesterol en la membrana la hace más rígida y, por tanto, menos fluida. A mayor concentración de colesterol, menor es la fluidez de la membrana.
• La temperatura: A temperaturas bajas, la membrana se vuelve más rígida. Sin embargo, la presencia de colesterol ayuda a evitar cambios bruscos de fluidez, manteniendo una cierta fluidez en un rango de temperaturas.

Funciones Principales de la Membrana Plasmática

• Bicapa Lipídica: Actúa como una barrera altamente selectiva debido a su impermeabilidad a la mayoría de las biomoléculas.
• Proteínas de Membrana: Transportan moléculas específicas y actúan como receptores celulares.
• Glucocálix: Protege y lubrica la superficie celular.