Componentes y Fisiología de la Membrana Plasmática

La Membrana Celular y la Teoría Endosimbiótica

La teoría endosimbiótica explica la existencia de una doble membrana en orgánulos como las mitocondrias y los cloroplastos, así como la presencia de un genoma propio capaz de sintetizar algunas de sus proteínas.

Composición Química de la Membrana Plasmática

• Lípidos: Se dividen en fosfolípidos, glucolípidos y esteroides.
• Glúcidos:
  • Se asocian a proteínas para formar glucoproteínas.
  • Se asocian a lípidos para formar glucolípidos.
  • El conjunto de glucolípidos y glucoproteínas forma el glucocálix.
• Proteínas:
  • Proteínas transmembranales o intrínsecas: Atraviesan completamente la membrana. Son de naturaleza hidrófoba.
  • Proteínas periféricas o extrínsecas: Se encuentran en el borde interno o externo de la membrana plasmática. Son de naturaleza hidrófila.

Estructura de la Membrana Plasmática

La estructura de la membrana se describe mediante el modelo del mosaico fluido, que postula lo siguiente:

• Las proteínas y los lípidos pueden desplazarse lateralmente, confiriendo fluidez a la membrana.
• Los lípidos y las proteínas integrales se hallan dispuestos en forma de mosaico.
• Las membranas son estructuras asimétricas en cuanto a la distribución de sus componentes químicos.
• La fluidez de la membrana aumenta si los fosfolípidos presentan ácidos grasos insaturados, lo que permite su deformación.

Funciones de la Membrana Plasmática

• Separa el medio extracelular del intracelular, manteniendo la integridad de la célula.
• Regula el transporte de sustancias, actuando como una barrera semipermeable.
• Funciona como plataforma para receptores que reciben señales químicas y desencadenan respuestas celulares.
• Participa en procesos clave como la división celular.

Transporte de Sustancias a través de la Membrana

El transporte se puede clasificar según el tamaño de la molécula y el requerimiento energético.

Transporte de Moléculas Pequeñas

Incluye el paso de agua, monosacáridos, iones, etc.

Transporte Pasivo

Se realiza a favor del gradiente de concentración (del medio más concentrado al menos concentrado), por lo que no requiere consumo de energía.

• Difusión simple:
  • A través de la bicapa lipídica: Permite el paso de sustancias liposolubles como O₂, CO₂ y urea.
  • A través de proteínas de canal: Permiten el paso de iones específicos.
• Difusión facilitada: Requiere proteínas transportadoras (carriers) que cambian su forma para permitir el paso de moléculas polares al interior de la célula.

Transporte Activo

Se realiza en contra del gradiente de concentración (del medio menos concentrado al más concentrado), por lo que requiere un gasto de energía en forma de ATP.

Fisiología de la Membrana: Transporte de Moléculas de Elevada Masa Molecular

Estos mecanismos implican la deformación de la membrana para englobar o expulsar partículas grandes.

• Endocitosis: Proceso de incorporación de sustancias a la célula.
  • Pinocitosis: Ingestión de líquidos y partículas disueltas.
  • Fagocitosis: Ingestión de partículas grandes para obtener nutrientes. Generalmente no involucra receptores específicos.
  • Endocitosis mediada por receptor: Mecanismo específico para incorporar macromoléculas o eliminar agentes extraños, que requiere la unión de la partícula a receptores de membrana.
• Exocitosis: Proceso de secreción o expulsión de sustancias fuera de la célula.