Cubiertas celulares

Tema 6. Membrana y cubiertas celulares

La membrana celular o plasmática individualiza a la célula, pues define sus límites, además permite que la célula exista como una entidad diferente de su entorno y la relaciona con él. La membrana plasmática posee receptores de señales moleculares. Asimismo, regula el tránsito de sustancias hacia fuera y hacia adentro de la célula. En las célulaseucarióticas, además, las membranas internas definen los compartimientos y orgánulos lo que permite mantener las diferencias entre su contenido y el citosol.

Estructura
Todas las membranas biológicas tienen básicamente la misma estructura: una delgada capa de fosfolípidos y proteínas. Las membranas están generalmente rodeadas por un medio acuoso, lo que hace que las moléculas de fosfolípidos sedispongan formando una bicapa. De acuerdo con el modelo del mosaico fluido, las membranas celulares, estructuras fluidas y dinámicas, se forman a partir de estas bicapas de fosfolípidos, en las cuales están embutidas moléculas de proteínas y de esteroles (en células animales fundamentalmente colesterol). Las moléculas de lípidos y proteínas pueden, en general, desplazarse lateralmente por la bicapa.Las moléculas de colesterol (u otros esteroles en plantas, hongos y bacterias) se encuentran insertas entre las colas hidrofóbicas de la bicapa lipídica, y regulan la fluidez de la misma, pues aportan rigidez debido a su estructura.
Las proteínas de membrana se pueden encontrar embutidas en la bicapa, proteínas integrales de membrana, o sobre la cara exterior o citoplasmática de la misma, proteínasperiféricas. Sobre la cara citoplasmática de la membrana, las proteínas periféricas de membrana se encuentran unidas a algunas de las proteínas integrales. La porción de la superficie de una molécula de proteína que se encuentra dentro de la bicapa lipídica es hidrofóbica, y tiene fundamentalmente estructura de hélice ; la porción de la superficie expuesta afuera de la bicapa es hidrofílica ytendrá estructura globular. Algunas proteínas integrales forman poros con superficies hidrofílicas que atraviesan la membrana.
Entremezcladas con las moléculas de fosfolípidos de la capa externa de la bicapa se encuentran moléculas de glucolípidos. Además, también existen cadenas de carbohidratos unidas a las proteínas que sobresalen de la cara exterior de la membrana. En conjunto, la porciónglucídica externa de la membrana, constituye el glucocalix, que está implicada en la adhesión de las células entre sí y en el reconocimiento de moléculas en la superficie de la membrana.

Transporte de sustancias
La membrana celular regula el paso de materiales hacia dentro y fuera de la célula, una función que hace posible que la célula mantenga su integridad estructural y funcional. El agua semueve por gradiente, desde donde el potencial es mayor hacia donde es menor. El movimiento de agua ocurre por flujo global y por difusión. La ósmosis es la difusión del agua a través de una membrana semipermeable.
Las moléculas pueden cruzar la membrana celular por difusión simple o ser acarreadas por proteínas de transporte embutidas en la membrana. La difusión simple, sin embargo, es un procesoexcesivamente lento incluso para el agua, por lo que su importancia biológica está muy cuestionada. Las proteínas de transporte permiten el paso de sustancias a través de la membrana mediante distintos mecanismos. Se pueden distinguir dos tipos principales de proteínas de transporte: las llamadas proteínas transportadoras o "carrier" y las proteínas formadoras de canales.
Los canales más clásicospermiten el paso selectivo de iones. Los movimientos importantes de agua a través de las células están regulados por canales especializados, formados por proteínas llamadas acuaporinas.
Los transportadores pueden mover una sustancia (uniporte) o dos (cotransporte) en la misma dirección (simporte) o en direcciones opuestas (antiporte). El transporte puede realizarse a favor de gradiente, por...