Membrana y transporte

GUÍA Nº 1: membranas biológicas
Modelos de membranas
Fig 1: Esquema que grafica el modelo planteado por Davson y Danielli en la década de los 50 y que muestra una bicapa de fosofolípidos cubierta por dos capaz de proteínas asociadas a las cabezas de los fosfolípidos.
La membrana plasmática es una ultraestructura que permite el sustento de la vida celular, ésta cumple diversas funciones enlas células y desde hace mucho que los científicos la han estudiado y han propuesto modelos que expliquen su estructura y funcionamiento. Uno de los primeros modelos explicativos para la membrana fue planteado por Danielli y Davson, en la cual sostenían que la membrana estaba formada por una doble capa de fosfolípidos cubiertas con una capa proteica que rodeaban ambos lados de la bicapa comomuestra en la figura 1 y en donde existían poros para el paso de sustancias y moléculas desde y hacia el interior de la célula. Los fosfolípidos estaban organizados con sus colas hacia el interior (región hidrofóbica de la membrana) y en el lado exterior se encontraban las estructuras polares de los fosfolípidos interactuando con el agua y las proteínas formando la zona hidrofilica de la membrana.Fig 2: Modelo de mosaico fluido propuesto por Singer y Nicholson en 1972.
Este modelo quedó descartado en 1970. En ese año, dos científicos, Singer y Nicholson postularon un nuevo modelo utilizando la base de lo ya hecho por Davson y Danielli. Singer y Nicholson plantearon que la membrana no era un estructura rígida sino que más bien era un estructura altamente dinámica y que estaba compuestaprimeramente por fosfolípidos organizados en una bicapa y dispuestos de la forma en que Davson y Danielli lo habían propuesto anteriormente, pero en este modelo las proteínas se encuentran insertadas en la bicapa de lípidos formando una estructura en mosaico. Debido a la fluidez de este modelo y a la disposición de las proteínas, este modelo se conoce como modelo del Mosaico Fluido. Este modelopermite explicar gran parte de las propiedades físicas y termodinámicas de la membrana plasmática cosa que con el modelo de Davson y Danielli no se explicaban.
Composición de las membranas plasmáticas
Las membranas plasmáticas se componen de: 1) una capa doble de fosfolípidos, 2) proteínas que cumplen funciones estructurales y fisiológicas en la membrana, 3) glúcidos, los cuales se unen a lasproteínas y actúan como receptores de la célula, y 4) moléculas de colesterol entre los fosfolípidos, que contribuyen a hacer un poco menos fluida la membrana. Todos estos componentes no son rígidos o estáticos, se mueven dándole fluidez a la membrana (de ahí el nombre de “Fluido”). Las proteínas pueden moverse por difusión lateral, mientras que los fosfolípidos que pueden ocasionalmente cambiar deposición desde la capa exterior a la interior y viceversa en un movimiento denominado flip-flop.
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Transporte por membrana
La membrana plasmática en las células no solo cumple la función de delimitar el contorno de estas sino que es una estructura vital para la comunicación e intercambio de sustancias entre la célula y su ambiente. El intercambio desustancias en una célula es vital para que estas cumplan sus funciones básicas y las funciones especializadas de algunas de ellas, por medio del intercambio de sustancias las células de nuestro organismo son capaces de nutrirse, obtener oxígeno y eliminar los desechos producto de su metabolismo como el CO2 producto de la respiración celular o el acido úrico producto de la descomposición de ácidosnucleicos. De esta forma las células constantemente están realizando intercambio entre su medio interno y su medio externo. El transporte de las sustancias y moléculas se lleva a cabo a través de la membrana, la cual es altamente selectiva con las sustancias que ingresan y salen de las células. El transporte de sustancias se puede llevar a cabo mediante diferentes procesos fisiológicos y físicos los...