La Membrana Plasmática

La célula como sistema de membranas

La célula procarióticas posee un único compartimiento el citosol limitado por una membrana celular.

En cualquier célula eucariótica se pueden distinguir dos tipos de compartimentos.

 • Sistema interno de membranas formados por el RER, REL que son la continuación de la membrana nuclear y el aparato de Golgi.

  • Orgánulos membranosos: el núcleo, mitocondrias, los plastos, peroxisomas, lisosomas y vacuolas.

La evolución de estos sistemas de la membrana se pudo realizar desde dos vías:

 • A partir de invaginaciones de la membrana celular que habrían dado lugar a la membrana nuclear, el retículo endoplasmatico, el aparato de golgi, los endosomas y los lisosomas.

  • A partir de relaciones de simbiosis entre las primitivas células eucariotas y bacterias que fueron endocitadas por estas.

Elconjuntodemembranasyorgánulosmembranosospermitelacompartimentacióntotaldelacélula.Lacompartimentaciónpermitelaespecializaciónfuncionaldelosorgánulos.Lacompartimentaciónesnecesariaparaquelacélulapuedarealizarvariosprocesossimultáneos,muchosdeellosincompatiblesentresí.T9.Lamembranaplasmáticayotrosorgánulosmembranosos.1–Lacélulacomosistemademembranas.Formasdecompartimentaciónencélulaseucariotas.

CÉLULASPROCARIOTAS.Unúnicocompartimento:citosol.Lamembranacelulareslaencargadaderealizartodaslasfuncionesasociadasalasactualesestructurasmembranosas:obtencióndeenergía,síntesisproteicaylipídica,síntesisdeATP,…CÉLULASEUCARIOTAS.Sumayortamañorequieremayorsuperficiedemembranas,loqueconsiguemedianteeldesarrollodesistemademembranainternos.Apartirdeinvaginacionesdelamembranacelular:Retículoendoplasmático,aparatodeGolgi,endosomasylisosomas.Apartirderelacionesdesimbiosisentrelasprimitivascélulaseucariotasybacterias:Mitocondriasycloroplastos.T9.Lamembranaplasmáticayotrosorgánulosmembranosos.1–Lacélulacomosistemademembranas.Evolucióndelossistemasdemembrana.

Teoríaendosimbiótica.

Composición química y estructura de la 

membrana plasmática

Composición química

Lípidos

Las membranas plasmáticas de todas las células eucarióticas  están formadas por tres 

tipos de lípidos: fosfolípidos, glucolípidos y esteroles (como el colesterol). 

Todos tienen naturaleza anfipática y, por tanto en un medio acuoso se orientan 

espacialmente formando miscelas esféricas o bicapas lipídicas. Su distribución en la 

célula es irregular y asimétrica, pudiendo existir zonas de naturaleza fluida (modelo del 

mosaico fluido); se ha observado que sus componentes se pueden mover lo que le da 

la fluidez antes comentada. Los movimientos que se han descrito son los siguientes:

 -De rotación: supone el giro de la molécula lipídica en torno a su eje mayor. Es 

muy frecuente y el responsable, en gran medida, de otros movimientos.

 -De difusión lateral o flexión: Las moléculas lipídicas pueden difundirse 

libremente de manera lateral dentro de la bicapa. 

 -Flip-flop: Es el movimiento de un lípido de una monocapa a su paralela gracias 

a unos enzimas denominados flipasas.

La fluidez de las moléculas que componen las membranas depende de la temperatura, 

naturaleza de los lípidos y  de la presencia de  colesterol. Cuando aumenta la 

temperatura aumenta la fluidez; de la misma forma si los lípidos son insaturados y de 

cadena corta la membrana es más fluida. La presencia de colesterol aumenta la rigidez 

de la membrana.

Proteínas

Las proteínas son los responsables de una gran parte de las funciones especializadas de la membrana plasmática. Existen diverso tipos de Proteínas que pueden actuar como:

  

  - Elementos estructurales de la membrana

  - Receptores para hormonas y otros mensajeros químicos.

  - Transportadores de nutrientes e iones a través de la membrana.

  - Enzimas catalizadores de reacciones en al superficie de la membrana.

  - Marcadores celulares que pueden ser conocidos por el sistema inmunitario.

Algunas de ellas pueden llevar a cabo mas de una de estas funciones funciones, es decir pueden ser a la vez receptor, enzima y bomba iónica. La mayoría de e las también poseen regiones hidrófobas e hidrófilas, lo cual les permite interaccionar con las partes apolares de las moléculas lipidicas dentro de la misma membrana, pero también con las moléculas de agua del interior y del exterior de la célula.

Según su asociación con la bicapa lipidica las proteínas pueden ser:

    

   -Proteínas integrales o intrínsecas

  ·Embebidas en la membrana

  ·Difícil purificación

  

 -Proteínas periféricas o extrínsecas.

 ·Localizadas en superficie

 · Fácilmente extraíbles

 ·Normalmente solubles en H2O

Glúcidos

Los más abundantes son los oligosacáridos unidos mediantes enlaces de tipo 

covalentes a los dominios extracelulares de las proteínas y de los lípidos, formando 

glucoproteínas y glucolípidos. Su distribución es asimétrica y solo se localizan en el 

exterior de la células eucarióticas. Constituyen la cubierta celular o  glucocálix, que 

muestra las siguientes propiedades:

-Protege mecánicamente a las células.

-Se relaciona con las moléculas de la matriz extracelular.

-Les da a  algunas células la capacidad de poder deslizarse y moverse.

-Les confiere a las células una capacidad antigénica (grupos sanguíneos)

-Interviene en fenómenos de reconocimiento celular constituyendo una “huella 

dactilar” propia; es imprescindible este reconocimiento en fenómenos de 

desarrollo embrionario.

-Contribuye al reconocimiento y fijación de moléculas que posteriormente 

entraran por pinocitosis o fagocitosis en el interior celular.

El modelo del Mosaico Fluido

Las bicapas lipídicas son fluidas, los fosfolípidos individuales difunden rápidamente por la superficie bidimensional de la membrana. Esta estructura, que se propone para las membrana biológicas, se conoce como el modelo de mosaico fluido, donde mosaico se refiere al hecho que también la integran proteínas, colesterol, ergoesterol, y otros tipos de moléculas insertadas entre los fofolípidos.

Los fosfolípidos pueden moverse (por ej. en una membrana de bacteria) a la parte opuesta de la membrana en la cual se encuentra en unos pocos minutos, a temperatura ambiente. Esto es una distancia cientos de veces superior al tamaño del fosfolípido.

Las proteínas de la membrana difunden por ella en la misma forma que los fosfolípidos, por supuesto a menor velocidad, dado su tamaño.

 Un fosfolípido tiene unos 650 d ( daltons o Peso Molecular) y el peso promedio de una proteína puede llegar a 100.000 d. De tanto en tanto un fosfolípido puede "darse vuelta" en la membrana y mirar a la cara opuesta, pero esto es poco común. Para que esto acontezca se requiere que la "cabeza" hidrofílica del fosfolípido atraviese al interior de la membrana que es altamente hidrofóbico, y que las "colas" hidrofóbicas se expongan al medio acuoso.

Hay que tener en cuenta que existen moléculas de colesterol "embebidas" en la membrana, el colesterol es un componente necesario de las membranas biológicas. El colesterol rompe las interacciones tipo Van der Waals entre las "colas" de los fosfolípidos. Esto hace que la membrana sea mas fluida. Por lo tanto una manera de controlar la fluidez de la membrana es regulando el nivel de colesterol en la misma.

Otra manera en la cual la célula controla la fluidez de su membrana es regulando la proporción de la saturación (cantidad de dobles enlaces en las mismas) de las cadenas hidrocarbonadas de los ácidos grasos ( "colas") de los fosfolípidos.

Un grupo de fosfolipidos cuyos ácidos grasos son saturados pueden agruparse muy cerca unos de otro y formar numerosas uniones tipo Van der Walls que mantienen unidos a los fosfolípidos. Aquellos que tiene cadenas insaturadas rompen las uniones Van der Walls y los grupos al impedir que los fosfolípidos se acerquen.

Fisiología de la membrana

 

Funciones de las membranas biológicas

Durante la evolución, se seleccionaron mecanismos de transferencia de moléculas y iones solubles en agua para ingerir nutrientes esenciales, excretar productos metabólicos de desecho y regular la concentración iónica intracelular. Así, entre 15-30% de las proteínas integrales de membrana funcionan como transportadoras.

Debido a su interior hidrofóbico, la bicapa de lípidos impide el pasaje de la mayoría de moléculas polares.

Como consecuencia de la presencia de transportadores, la célula mantiene concentraciones de solutos diferentes en su citoplasma y en el medio extracelular así como en los diferentes orgánulos celulares.

Una consecuencia de la generación de diferencias en la concentración de iones a ambos lados de la membrana es la formación de gradientes electroquímicos que dirigen procesos de transporte a través de las membranas, transmiten señales eléctricas en células excitables y, en mitocondrias, cloroplastos y bacterias generan casi todo el ATP.

Receptores de membrana

El primer punto importante cuando se aborda el  estudio  de  la  transducción  señales  es  la comunicación  celular,  la  cual  es  necesaria  para regular  y  coordinar las  distintas funciones fisiológicas. Las células se comunican por sustancias químicas llamadas 

mensajeros primarios, los cuales, de forma general, pueden  agruparse  en  cuatro tipos 

principales:

- Neurotransmisores.- Moléculas de señalización

utilizadas  por  el  Sistema  Nervioso  para  comunicar

entre si sus  distintas  estructuras o  comunicarse  con

los órganos periféricos.

- Hormonas.- Moléculas de señalización, formadas

por  las  glándulas  endocrinas  que  regulan  la  casi

totalidad  de  las funciones fisiológicas  ejercidas  por

los distintos órganos.

-  Factores  de  Crecimiento.-  Moléculas  de

señalización por lo general asociadas al control de la

proliferación, diferenciación y la muerte celular.

-  Citoquinas.-  Moléculas  de  señalización

implicadas  en  el  control  de  la  inmunidad  del

organismo  frente  a  agentes  extraños  (virus,

bacterias, parásitos) o propios (cáncer).

  Los sistemas de transducción de señales se encargan de transformar las señales extracelulares en señales intracelulares. Primero una molécula señal llega a la célula diana y activa un receptor que transforma esta señal extracelular en una intracelular, llamada segundo mensajero. El Ion Ca+2 y el AMPc son los mas usados. Este segundo mensajero generado en gran cantidad se introduce hacia el interior celular y actúa sobre enzimas o factores intracelulares, que a su vez actúan sobre otros, iniciando una cadena de acontecimientos que transmiten la señal al interior celular. Finalmente estos factores actúan sobre las proteínas diana que serán las responsables de la respuesta de la célula. Una vez producida la respuesta la célula se encarga de degradar o aislar el primer y segundo mensajero, volviendo a la normalidad en solamente unos segundos

¿Y esto para qué sirve?

Es una estructura laminada formada por fosfolípidos, glicolípidos y proteínas que rodea, limita, da forma, desequilibrio existente entre el medio intracelular y el medio extracelular. Esto permite una diferencia de gradientes, entre el medio interno y externo, gradientes electroquímicos que permiten almacenar energía que posteriormente es utilizada para que se produzcan otras reacciones bioquímicas del interior de la célula. En el momento en que el medio intracelular y el extracelular entran en equilibrio significa que la célula ha muerto.

Aquí dejo varios enlaces de vídeos que explican mediante diversas imagenes y secuencias lo explicado:

http://www.youtube.com/watch?v=UpHONKsoxlI&feature=share&list=LL5UYL8ZFt6_REE7Xke78SQg

http://www.youtube.com/watch?v=Qqsf_UJcfBc&feature=share&list=LL5UYL8ZFt6_REE7Xke78SQg

http://www.youtube.com/watch?v=PRZva8CjQ1E&feature=share&list=LL5UYL8ZFt6_REE7Xke78SQg

Fuentes:

http://biologaparaprincipiantes.blogspot.com.es/2009/10/compoisicion-quimica-de-la-membrana.html

http://elprofedebiolo.blogspot.com.es/2010/01/estructura-y-composicion-de-la-membrana.html

http://www.monografias.com/trabajos42/membranas-celulares/membranas-celulares2.shtml#estruct

http://www.biologia.edu.ar/celulamit/structu2.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Membrana_plasm%C3%A1tica

Youtube

Jorge M.P.