18. Envolturas celulares 18 Generalidades



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18. ENVOLTURAS CELULARES

18.1. Generalidades

Las envolturas celulares son la membrana plasmática, la pared celular vegetal y la pared bacteriana.

La membrana plasmática es una envoltura continua en contacto por una de sus capas con el hialoplasma y por otra con el exterior. Tiene un grosor de unos 7 nanómetros y al microscopio electrónico se ve formada por 3 capas, dos oscuras en los lados y una clara por el centro.

La pared celular vegetal y bacteriana está por fuera de la membrana plasmática, son más gruesas y resistentes, y tienen función de sostén y de protección contra agentes externos.


18.2. Membrana plasmática.

18.2.1. Composición química y estructura.

Está formada en un 60% de proteínas, un 40% de lípidos y una fracción muy pequeña de oligosacáridos.


    • Lípidos. Pueden ser fosfolípidos, glicolípidos y colesterol. Por su carácter antipático se disponen formando una bicapa lipídica en un medio acuoso. Esta estructura tiene mucha fluidez, y por eso el colesterol se sitúa por en medio de la bicapa lipídica, para disminuir la fluidez.

    • Proteínas. Hay dos tipos de proteínas, integrales o intrínsecas, que están insertas en la bicapa lipídica y están formadas fundamentalmente por AA liposolubles. Las proteínas periféricas o extrínsecas están en la periferia de la bicapa lipídica y están formadas por AA solubles en agua.

    • Oligosacáridos. Pueden estar asociados a lípidos, formando las glicoproteínas. Se encuentran siempre en la capa extracelular de la membrana plasmática y por ello se dice que la membrana es asimétrica.




  • Diferenciaciones de la membrana plasmática.

En ocasiones la estructura general de la membrana se modifica:

    • Microvellosidades. Invaginaciones muy densas de la membrana que aumentan entre 500 y 1000 veces la superficie de absorción y se encuentran en las células de la epidermis intestinal.

    • Invaginaciones. Son pliegues menos densos que las microvellosidades, y se encuentran en las células de las nefronas para aumentar la superficie que transfiere agua a la sangre.

    • Uniones intercelulares. Aparecen en las zonas de contacto entre células vecinas y pueden ser de 4 tipos:

      • Uniones impermeables. No queda ningún espacio libre entre las bicapas lipídicas de las células adyacentes. Aparece en las células epiteliales .

      • Uniones comunicantes. El espacio intercelular entre las dos membranas es muy reducido y aparecen canales de comunicación Aparece en las fibras musculares del corazón.

      • Desmosomas. El espacio intercelular se ensancha, aparece un material denso llamado placa y en la cara interna de la membrana y hacia él se dirigen haces de filamentos. Aparecen en tejidos sometidos a esfuerzos mecánicos como los tendones.

      • Interdificaciones. Las membranas plasmáticas de las células adyacentes presentan pliegues en paralelo. Aparece en células musculares.

18.2.2. Funciones de la membrana plasmática

La función de la membrana plasmática es actuar como barrera física entre el medio intra y extracelular. También sirve de soporte a numerosas reacciones químicas y regula la transferencia de sustancias y de información con el exterior. Por ejemplo, en la membrana se encuentran los antígenos, que son receptores que al unirse con los anticuerpos desencadenan una respuesta inmune, y también se encuentran receptores para diferentes tipos de hormonas.
18.2.2.1. Transporte de sustancias pequeñas

La bicapa lipídica impide el paso de sustancias hidrosolubles a través de ella, y por ello las sustancias atraviesan la membrana a través de proteínas intrínsecas.



  • Transporte pasivo. Se da sin gasto de energía y a favor del gradiente, ya sea de concentración, eléctrico o electroquímico.

El transporte pasivo puede ser de dos tipos: difusión simple y facilitada.



    • Simple. Consiste en atravesar la membrana sin ningún tipo de modificación, ya sea a través de la bicapa directamente, en las moléculas apolares, o a través de canales en las proteínas intrínsecas en las células polares pequeñas.

    • Facilitada. Se da a través de proteínas intrínsecas que se modifican para facilitar la entrada y la presentan las moléculas polares grandes o las moléculas con carga.



  • Transporte activo. Se da en contra del gradiente de concentración eléctrico o electroquímico y por tanto requiere un gasto de energía.

      • Bomba de - . Consiste en una proteína intrínseca que bombea 3 iones al exterior de la celula y al mismo tiempo 2 iones al interior, con gasto de energía (ATP), de manera que de forma neta se bombea una carga positiva al exterior y se crea una diferencia de carga (exterior positiva e interior negativa). Esta diferencia de carga se puede utilizar para el transporte del impulso nervioso en las neuronas o para la entrada de sustancias de carga positiva.

      • Translocación de grupo. Consiste en que entra una fructosa en la célula por transporte pasivo y una vez dentro se fosforila con gasto de una molécula de ATP, de forma que una vez fosforilada la fructosa no puede salir.

18.2.2.2. Transporte de moléculas grandes

Se divide en dos procesos: endocitosis y exocitosis.


  • Endocitosis. Incorporación de macromoléculas del exterior de la célula y a su vez se divide en 2 procesos:

    • Pinocitosis. Incorporación de sustancias liquidas o partículas solidas disueltas, por la formación de micro vellosidades.



    • Fagocitosis. Incorporación de partículas sólidas y grandes por formación de una vesícula mayor que origina una vacuola digestiva. Posteriormente esta vacuola se une a un lisosoma que vierte su contenido enzimático a la vacuola para digerir la partícula solida.

Las moléculas hidrolizadas atraviesan la membrana de la vacuola mediante mecanismos de transporte de moléculas pequeñas. Finalmente queda la vacuola residual con los restos que no han sido digeridos.

  • Exocitosis. Consiste en la fusión de la vacuola residual con la membrana plasmática para expulsar los elementos no digeridos.


18.3. Matriz extracelular

Se encuentra por fuera de la membrana plasmática en los tejidos animales. Está formada por una red de moléculas que actúa como cemento de unión entre las células:



  • Proteínas fibrosas: Colágeno, que da resistencia, y elastina, que da elasticidad.

  • Proteoglucanos: Son cadenas polipeptídicas que dan viscosidad y permeabilidad a la matriz.

  • Glucoproteinas. Favorecen la adherencia celular aumentando la cohesión.

Funciones de la matriz extracelular.



  • Unir las células que forman un tejido.

  • Dar elasticidad y resistencia.

  • Facilitar la difusión de sustancias entre las células.


18.4. Pared celular

Se encuentra por fuera de la membrana plasmática en las células vegetales, en las de los hongos y en las de las bacterias. En las células vegetales está formada por:



  • Lamina media. Se encuentra en la línea que separa la pared celular de dos células adyacentes. Formada por peptina.

  • Pared primaria. Se forma a continuación de la lámina media. Es una capa no muy gruesa formada por celulosa, hemicelulosa y peptina que aparece en las células jóvenes en fase de crecimiento.

  • Pared secundaria. Está a continuación de la pared primaria. Es más gruesa y rígida. Aparece cuando la célula deja de crecer y está formada por celulosa y un poco de peptina.


Funciones de la pared celular.

  • Mantener la integridad celular.

  • Impedir que se absorba mucha agua.

  • Algunos tejidos vegetales se modifican para aumentar su rigidez y engrosan la pared celular por lignificación, mineralización o suberificación provocando la muerte de la célula.


18.5. Pared bacteriana

Formada por cadenas polisacáridas paralelas unidas por medio de cadenas polipeptídicas transversales.



Sus funciones son:

  • Mantener la integridad celular.

  • Son responsables de la virulencia de las bacterias.

  • Actúan como antígenos bacterianos frente a los anticuerpos.

  • Actúan como defensa frente a antibióticos.

  • Algunas bacterias presentan una capa gelatinosa rica en azucares por fuera de la pared bacteriana llamada cápsula.


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