Biomembranas Celulares: Estructura, Composición y Funciones Esenciales

Introducción a las Biomembranas Celulares

Las biomembranas son láminas fluidas que separan el interior de la célula de su entorno y definen los diferentes orgánulos del interior de las células eucariotas, como el retículo endoplasmático (RE), el aparato de Golgi (AG), las mitocondrias (MIT), los cloroplastos (CLOR), entre otros. Se comportan como barreras selectivamente permeables. No son visibles con microscopio óptico, pero sí con el microscopio electrónico.

El Modelo de Mosaico Fluido de la Membrana

El modelo de mosaico fluido fue propuesto en 1972 por Jonathan Singer y Garth Nicolson. Su estructura consiste en una bicapa lipídica y un conjunto de proteínas.

Componentes de la Bicapa Lipídica

Las bicapas lipídicas de las biomembranas están constituidas por algunos tipos de lípidos como: fosfolípidos, glucolípidos y colesterol. Todos estos componentes son moléculas anfipáticas, con un extremo hidrófilo y otro hidrófobo.

Propiedades Fundamentales de las Bicapas Lipídicas

Las bicapas lipídicas poseen las siguientes propiedades:

• Autosemblaje: En medios acuosos, la formación de bicapas es espontánea, ya que de este modo las porciones hidrófobas de las moléculas quedan en el interior y las hidrófilas en el exterior.
• Autosellado: Estas bicapas tienden a cerrarse sobre sí mismas, formando vesículas esféricas sin bordes libres en los cuales los extremos hidrófilos podrían estar en contacto con el agua.
• Fluidez: Las bicapas lipídicas se comportan como fluidos bidimensionales. Dentro de cada monocapa, las moléculas lipídicas individuales pueden rotar y moverse lateralmente, pero el paso de una capa a otra (movimiento flip-flop) es muy infrecuente.

Las Proteínas de Membrana: Funciones y Clasificación

Las proteínas son las que realizan las funciones específicas de las diferentes membranas de la célula. Según el tipo de asociación que mantengan con los lípidos de la bicapa, se clasifican en:

• Proteínas Integrales: Unidas fuertemente a los lípidos de la membrana. Algunas atraviesan la bicapa lipídica una vez (paso único) o varias veces (multipaso) y se denominan proteínas transmembrana. Otras están fuera de la bicapa lipídica, pero unidas covalentemente a uno de sus lípidos.
• Proteínas Periféricas: Se sitúan a un lado y a otro de la bicapa lipídica y están unidas débilmente por uniones no covalentes a las cabezas polares de los lípidos o a otras proteínas integrales.

Glucoproteínas en la Membrana

Muchas de las proteínas de membrana son glucoproteínas; es decir, presentan oligosacáridos unidos.

Las Enzimas: Catalizadores Esenciales en la Célula

Las enzimas son proteínas encargadas de realizar todo el trabajo diario que se produce dentro de una célula. Su función básica es acelerar el proceso y la eficiencia de una reacción sin ser consumidas durante el proceso.