Membrana plasmática y matriz extracelular: estructura y función celular

Membrana Plasmática

La membrana plasmática es una envoltura que rodea la célula, formada por una bicapa lipídica en la que se incluyen proteínas y glúcidos.

1.1. Lípidos

Se encuentran dispuestos formando una bicapa. Los tres tipos principales de lípidos son fosfoglicéridos, esfingolípidos y colesterol. Son antipáticos por tener un extremo hidrofílico y otro hidrofóbico. Los lípidos y proteínas son los dos componentes mayoritarios de las membranas; los glúcidos están unidos a lípidos o a proteínas.

Propiedades

1. Autoensamblaje: Tienen la tendencia a unirse.
2. Autosellado: Tienden a cerrarse sobre sí mismas.
3. Fluidez: La bicapa lipídica es fluida debido a que las moléculas lipídicas pueden desplazarse libremente. Contiene una difusión lateral, las moléculas lipídicas giran con gran rapidez, son flexibles y la difusión transversal de una monocapa a otra es denominada Flip-flop. La fluidez de la bicapa lipídica depende de sus ácidos grasos y de su contenido en colesterol, debido a su interior hidrofóbico.
4. Impermeabilidad a los iones: Son muy impermeables a los iones.
5. Barrera selectiva: La bicapa actúa de barrera impidiendo la entrada de sustancias.

1.2. Proteínas

Llevan la mayoría de las funciones específicas de las membranas.

Funciones

1. Transportan moléculas hacia o el exterior de la célula.
2. Actúan como receptores del medio y transmiten estas señales al interior de la célula.
3. Son enzimas que catalizan reacciones en la membrana.
4. Actúan como puentes estructurales entre el citoesqueleto de la célula y/o la matriz extracelular.
5. Proteínas integrales o transmembrana: Pueden ser de paso único (una hélice alfa atraviesa la bicapa) o de paso múltiple (varias hélices alfa de una cadena polipeptídica atraviesan la bicapa).
6. Proteínas periféricas: Se encuentran en la superficie de la bicapa y la mayoría están unidas por enlaces no covalentes.
7. Proteínas de canal: Forman poros acuosos, atraviesan la bicapa y permiten el paso de iones de tamaño y carga específicos.

1.3. Glúcidos

Son oligosacáridos que se sitúan hacia el exterior de la célula unidos a lípidos de membrana (glucolípidos) o a las proteínas de membrana (glicoproteínas). En su conjunto se llama glucocálix.

1.4. Modelo de Mosaico Fluido

Singer y Nicolson propusieron el modelo de mosaico fluido.

1. Las proteínas transmembrana y los lípidos se disponen formando un mosaico.
2. Son estructuras fluidas, dado que los lípidos y las proteínas se difunden rápidamente (difusión lateral).
3. Las membranas son estructuras asimétricas. La estructura fluida de la bicapa lipídica hace posible la distribución de los componentes de la membrana, después de su síntesis. Además, permite que las membranas se fusionen entre sí y también asegura que las moléculas queden distribuidas por igual.

Matriz Extracelular

Las células sintetizan y segregan al exterior la matriz extracelular para que se deposite alrededor de ellas. La matriz es la que confiere resistencia a los tejidos de sostén, tanto en animales como en plantas. La pared celular de las células vegetales es equivalente a la matriz extracelular de las células animales.

En los animales, los componentes son glicoproteínas (el colágeno, los proteoglicanos y la fibronectina). El colágeno es la proteína más abundante, aporta resistencia a la tensión y los proteoglicanos cumplen una misión, que consiste en resistir la compresión y ocupar los espacios libres. La fibronectina se une a proteínas receptoras de la membrana plasmática llamadas integrinas. Son proteínas transmembrana que se unen al citoesqueleto, lo que les permite transmitir los cambios entre la matriz extracelular y el interior de la célula.