Las membranas biológicas

II) La célula

2) Membranas

II-2A) LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS.
LA MEMBRANA UNITARIA

Muchas estructuras de la célula están formadas por membranas. Las membranas biológicas constituyen fronteras que permiten no sólo separar sino también poner en comunicación diferentes compartimentos en el interior de la célula y a la propia célula con el exterior. La estructura de todas las membranasbiológicas es muy parecida. Las diferencias se establecen más bien al nivel de la función particular que tienen los distintos orgánulos formados por membranas; función que va a depender de la composición que tengan sus membranas. Este tipo de membranas se denomina, debido a esto, unidad de membrana o membrana unitaria. La membrana plasmática de la célula y la de los orgánulos celulares está formada pormembranas unitarias.
ORGÁNULOS Y OTRAS ESTRUCTURAS FORMADOS POR MEMBRANAS UNITARIAS

Fig. 1 Membrana celular vista a gran aumento al microscopio electrónico. Se destacan dos capas oscuras y una intermedia clara.

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Membrana plasmática Retículo endoplasmático granular y liso Aparato de Golgi Lisosomas Peroxisomas Mitocondrias Plastos Vacuolas Envoltura nuclear
Fig. 2 Sistemas demembranas celulares.

CARÁCTER ANFIPÁTICO DE LOS LÍPIDOS.

Ciertos lípidos, y en particular los fosfolípi dos, tienen una parte de la molécula que es polar: hidrófila y otra (la correspondiente a las cadenas hidrocarbonadas de los ácidos grasos) que es no polar: hidrófoba. Las moléculas que presentan estas características reciben el nombre de anfipáticas. A partir de ahora representaremos la partepolar (hidrófila) y la no polar (hidrófoba) de los lípidos anfipáticos como se indica en la figura 3.

Parte hidrófila Fosfolípido Parte hidrófoba

Fosfolípidos

agua

Fig. 3 Monocapa de lípidos anfipáticos (fosfolípidos, por ejemplo) en agua.

J. L. Sánchez Guillén

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FORMACIÓN DE BICAPAS LIPÍDICAS

Si se dispersa por una superficieacuosa una pequeña cantidad de un lípido anfipático, se puede formar una capa de una molécula de espesor: monocapa. Esto es debido a que las partes hidrófilas se disponen hacia el interior y los grupos hidrófobos hacia el exterior de la superficie acuosa. Pueden también formarse bicapas, en particular entre dos compartimentos acuosos. Entonces, las partes hidrófobas se disponen enfrentadas y laspartes hidrófilas se colocan hacia la solución acuosa. Los lípidos anfipáticos forman este tipo de estructuras espontáneamente. Las bicapas pueden formar compartimentos cerrados denominados liposomas. Las bicapas lipídicas poseen características similares a las de las membranas celulares: son permeables al agua pero impermeables a los cationes y aniones y a las grandes moléculas polares. Enrealidad, las membranas celulares son, esencialmente, bicapas lipídi cas.
ESTRUCTURA EN MOSAICO DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS

agua

bicapa lipídica

agua

Fig. 4 Bicapa lipídica.

Fig. 5 Estructura de una membrana biológica. 1) Proteína integral; 2) proteínas periféricas; 3) Doble capa lipídica.

Las membranas biológicas están constituidas por una doble capa de fosfolípidos con proteí nas.Las proteínas se pueden encontrar adosadas a la membrana pero sin penetrar en la doble capa lipídica: proteínas periféricas, o empotradas: proteí nas integrales. Las proteínas forman así una especie de mosaico (estructura en mosaico). Las partes hidrófilas de las proteí nas integrales quedan hacia el interior o hacia el exterior de la capa lipídica y las partes lipófilas (hidrófobas) se sitúan ensu seno. Las proteí nas integrales atraviesan completamente la membrana.

CARACTERÍSTICAS DE LAS MEMBRANAS BIOLÓGICAS

Las moléculas que constituyen las membranas se encuentran libres entre sí pudiendo desplazarse en el seno de ella, girar o incluso rotar, aunque esto último más raramente. La membrana mantiene su estructura por uniones muy débiles: Fuerzas de Van der Waals e interacciones...