¿Qué es el modelo del mosaico fluido?

Es el modelo actual de membrana, que propone que las membranas consisten en una bicapa lipídica con proteínas integradas. Las moléculas lipídicas pueden moverse lateralmente, lo que da fluidez a la membrana.

¿Qué diferencia hay entre transporte pasivo y transporte activo?

El transporte pasivo ocurre a favor del gradiente de concentración y no requiere energía, mientras que el transporte activo utiliza proteínas llamadas bombas que consumen ATP. Un ejemplo de transporte activo es la bomba de Na+/K+.

¿Qué es la fagocitosis?

Es un tipo de endocitosis en la que la célula ingiere partículas muy grandes, como bacterias, mediante seudópodos que las envuelven. Se utiliza para nutrición o defensa y forma un fagosoma.

Biomembranas y membrana plasmática: estructura, transporte y comunicación celular

Resumen

El documento explica la estructura de las biomembranas según el modelo del mosaico fluido, incluyendo la bicapa lipídica y las proteínas de membrana. Describe las funciones de la membrana plasmática, el glucocálix, los sistemas de transporte (pasivo, activo, endocitosis y exocitosis), los tipos de uniones celulares y los distintos tipos de comunicación celular.

Puntos clave

Las biomembranas siguen el modelo del mosaico fluido: una bicapa lipídica con proteínas integradas.
Las moléculas lipídicas son anfipáticas, con una parte polar y otra apolar, y la bicapa se autoensambla y se autosella.
El colesterol reduce la fluidez de la membrana, lo que es necesario para su funcionamiento.
El transporte pasivo (difusión simple y facilitada) va a favor del gradiente de concentración, mientras que el transporte activo consume ATP, como la bomba de Na+/K+.
La endocitosis incluye fagocitosis (partículas grandes) y pinocitosis dependiente de clatrina (líquidos y macromoléculas); la exocitosis permite verter componentes al exterior.
Las uniones celulares se clasifican en ocluyentes, comunicantes y de anclaje, según su función.
La comunicación celular puede ser endocrina, paracrina, autocrina, yuxtacrina o nerviosa.

Ponte a prueba

Biomembranas y Membrana Plasmática

1. Biomembranas

Las biomembranas son láminas fluidas que separan el interior de la célula de su entorno. Actúan como barreras selectivamente permeables y no son visibles con el microscopio óptico.

Estructura de las Biomembranas

El modelo actual de membrana es el modelo del mosaico fluido. Este modelo propone que las membranas consisten en una bicapa lipídica con proteínas integradas.

Bicapa lipídica: Constituida por fosfolípidos, glucolípidos y colesterol. Estas moléculas son anfipáticas, es decir, poseen una parte polar y una parte apolar.
Propiedades de la bicapa lipídica:
- Autoensamblaje: Se forma espontáneamente.
- Autosellado: Se cierran sobre sí mismas formando vesículas.
- Fluidez: Se comportan como fluidos bidimensionales. Las moléculas lipídicas en cada monocapa pueden rotar y moverse lateralmente. El colesterol reduce la fluidez de la membrana, lo cual es necesario para su funcionamiento.
Proteínas de membrana: Existen dos tipos principales:
- Proteínas integrales o transmembrana: Atraviesan la bicapa lipídica.
- Proteínas periféricas: Se encuentran en un solo lado de la membrana.
La mayoría de las proteínas transmembrana son glucoproteínas.

Los dominios de membrana son regiones de las biomembranas especializadas en funciones concretas. Por ejemplo, las células intestinales presentan tres clases de dominio: apical, lateral y basal.

2. Membrana Plasmática

La membrana plasmática es la membrana semipermeable que separa el interior de la célula del exterior. Sigue el modelo del mosaico fluido.

Funciones Biológicas de la Membrana Plasmática

Establecer los límites celulares.
Regular la permeabilidad selectiva.
Formar uniones celulares.
Participar en la comunicación celular.

En su cara externa, la membrana plasmática presenta el glucocálix, formado por oligosacáridos, glucolípidos y glucoproteínas. Sus funciones incluyen:

Protección.
Filtración.
Comunicación.
Reconocimiento y adhesión celular.

Permeabilidad Selectiva y Sistemas de Transporte

La permeabilidad selectiva permite a la célula controlar y mantener su composición interna. Los sistemas de transporte mediados por proteínas integradas son:

Transporte de moléculas pequeñas:
- Transporte pasivo:
  - Difusión simple: A favor del gradiente de concentración. Se aplica a moléculas no polares y pequeñas moléculas polares sin carga.
  - Difusión facilitada: Mediada por proteínas transportadoras (permeasas) o proteínas de canal.
- Transporte activo: Mediante proteínas llamadas bombas que consumen energía en forma de ATP. Ejemplo: bomba de Na+/K+ (sodio/potasio).
Transporte de macromoléculas:
- Endocitosis: La membrana plasmática rodea una parte del ambiente exterior y forma una vesícula. Tipos:
  - Fagocitosis: Se ingieren partículas muy grandes. Se utiliza para nutrición o defensa, y forma vesículas de gran tamaño (fagosomas). Funcionamiento: Una bacteria es reconocida por receptores de membrana. Se extienden los seudópodos que envuelven la bacteria. Se forma el fagosoma, que luego se une a un lisosoma para formar el fagolisosoma.
  - Pinocitosis o endocitosis dependiente de clatrina: El material ingerido es líquido. Se utiliza para la entrada selectiva de macromoléculas. Se forman vesículas en las fosas recubiertas de clatrina. Ejemplo: captación de colesterol. Funcionamiento: Las moléculas se unen a los receptores de membrana, lo que induce a las unidades de clatrina a organizarse y provocar la invaginación de la membrana plasmática. Se forma el endosoma, que se une a un lisosoma para formar un endolisosoma.
- Exocitosis: Permite renovar la membrana, verter componentes al exterior mediante vesículas de secreción.

Uniones Celulares

Según su forma, las uniones celulares pueden ser:

Zónulas: Rodean la célula.
Máculas: Uniones puntuales.

Según su función, las uniones celulares pueden ser:

Uniones ocluyentes: Las bandas de proteínas transmembrana de una célula contactan con la contigua. Función: Cerrar el espacio intercelular.
Uniones comunicantes: Canales proteicos (conexones) entre las membranas plasmáticas de células muy próximas. Función: Crear puntos de comunicación directa entre células adyacentes que pueden favorecer su coordinación.
Uniones de anclaje: Situadas en las superficies laterales y basales de células de tejidos que sufren estrés mecánico. Función: Aumentar la resistencia frente al estrés mecánico.

Comunicación Celular

La comunicación celular es la capacidad de la célula para responder a un estímulo externo. Tipos de comunicación celular:

Comunicación endocrina: La molécula señal es secretada a la circulación, alcanzando la célula diana que puede estar muy alejada.
Comunicación paracrina: Afecta solo a células vecinas.
Comunicación autocrina: Afecta a la propia célula.
Comunicación yuxtacrina: Entre células en contacto.
Comunicación nerviosa: Mediante la presencia de sinapsis.