Fosfolípidos: se disponen en forma de bicapa debido a su carácter anfipático, las colas hidrófobas dirigidas hacia el interior y las cabezas polares hacia el exterior



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MEMBRANA PLASMÁTICA

Composición (lípidos y proteínas)

LÍPIDOS


  • Fosfolípidos: se disponen en forma de bicapa debido a su carácter anfipático, las colas hidrófobas dirigidas hacia el interior y las cabezas polares hacia el exterior (superficie externa e interna de la membrana), esto le hace impermeable a sustancias hidrosolubles. La fluidez de la bicapa depende de la longitud y grado de insaturación de las cadenas hidrocarbonadas de los ácidos grasos de los fosfolípidos (a mayor longitud y saturación menor fluidez).

  • Colesterol: presente en células animales, intercalado entre los fosfolípidos. Influye en la fluidez y le proporciona estabilidad mecánica evitando la lisis por estrés osmótico (aumento de la presión osmótica en el interior).

  • Glucolípidos: situados en la monocapa externa, el resto glucídico orientado hacia el exterior, mayor presencia en la célula vegetal.

PROTEÍNAS

Suelen tener actividad enzimática, son responsables de la mayoría de las funciones de la membrana (permeabilidad selectiva), pueden moverse en el interior de la membrana como los lípidos.



  • Proteínas integrales o intrínsecas: carácter hidrofóbico por lo que están inmersas en la bicapa lipídica. Algunas la atraviesan por completo (proteínas transmembrana), pueden contener glúcidos en el exterior

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  • Proteínas extrínsecas o periféricas: carácter hidrofílico, unidas a la superficie interna o externa a través de las proteínas integrales y las cabezas polares de los lípidos.

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GLÚCIDOS


Los oligosacáridos de glucolípidos y Glucoproteínas forman el glucocáliz. Se sitúa en el exterior:

  • Protege la superficie celular

  • En él se anclan sustancias (hormonas y toxinas) y microrganismos patógenos (virus y bacterias).

  • Participan en procesos de reconocimiento (antígenos que determinan los grupos sanguíneos A, B y 0) e interacción celular.

Modelo de mosaico fluido

Propuesto por Singer y Nicolson en 1972



  • La base estructural es una bicapa lipídica formada por fosfolípidos (anfipáticos: cabeza polar, cola apolar)

  • A esta bicapa se asocian colesterol (células animales) y proteínas (las proteínas hidrófobas insertadas en la bicapa y las hidrófilas en la superficie)

  • La membrana es una estructura fluida ya que lípidos y proteínas integrales no son fijas y pueden hacer movimientos de rotación y traslación dentro de la bicapa.

  • En el exterior está el glucocáliz (oligosacáridos de glucolípidos y Glucoproteínas) que la hace asimétrica.

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Funciones de la membrana

  • Regula el intercambio de sustancias; permite regular y mantener la composición interna de la célula, gracias a su permeabilidad selectiva.

  • Transporte de sustancias

  • Recibe señales del medio y las comunica al interior celular.

  • Permite la comunicación entre las células

  • Permite el reconocimiento celular (las Glucoproteínas portan los determinantes antigénicos).

  • Proporciona sitios de anclaje para los microfilamentos del citoesqueleto, manteniendo la forma de la célula.

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TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA

Transporte pasivo:se produce a favor de gradiente de concentración, no requiere gasto energético, se utiliza para iones y moléculas pequeñas, no hay alteraciones en la estructura de la membrana.

Difusión simple:la utilizan gases (CO2 y O2), moléculas hidrofóbicas (benceno) y moléculas pequeñas polares pero sin carga (etanol). Se disuelven en la bicapa lipídica y pasan rápidamente hasta equilibrar la concentración a ambos lados de la membrana. Si la concentración es mayor en el interior, las sustancias saldrán de la célula. No intervienen proteínas de membrana.

Difusión facilitada: la utilizan moléculas polares y moléculas cargadas (glucosa, aa, nucleósidos, iones: H+, Na+, K+, Cl-…). Se realiza a través de las proteínas.

  • Proteínas de canal: forman poros abiertos en la membrana, como los canales iónicos que intervienen en el transporte de iones. No están siempre abiertos y son muy selectivos. Las proteínas de canal que transportan agua se denominan acuaporinas (se hace a más velocidad que a través de la bicapa lipídica por difusión simple).

  • Proteínas transportadoras: se unen a las moléculas a transportar (glúcidos, aminoácidos y nucleósidos) cambian su conformación y depositanla sustancia en el lado opuesto.

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Transporte activo: se realiza en contra de gradiente de concentración para transportar iones, se requiere un gasto de energía. Tiene lugar a través de proteínas de membrana denominadas bombas iónicas como la de Na+-K+. Tampoco hay alteración en la estructura de la membrana.

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Endocitosis: entrada de partículas de elevada masa molecular, implica deformaciones en la membrana y se produce a través de vesículas formadas a partir de dicha membrana.

Fagocitosis: entrada de partículas de gran tamaño (microrganismos, restos celulares…) mediante la emisión de expansiones de la membrana y del citoplasma (pseudópodos) que rodean a la partícula que queda incorporada al interior celular formando una gran vesícula denominada fagosoma, que más tarde se fusionará con un lisosoma para digerirlo.

Se produce en células capaces de emitir pseudópodos. En animales pluricelulares su función es defender frente a microrganismos y eliminar células deterioradas (los macrófagos de hígado y bazo destruyen las células sanguíneas envejecidas, unas 1011 al día).



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Pinocitosis: consiste en la invaginación de la membrana formando caveolas que luego se cierran con las partículas (fluidos o macromoléculas) en su interior.

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Endocitosis mediada por receptor: es un mecanismo selectivo. Las macromoléculas que entran se denominan ligandos, estos se unen a receptores específicos situados en cavidades de la superficie de la membrana, que contienen una proteína denominada clatrina.

Exocitosis: salida de partículas al exterior celular por medio de vesículas. Estas partículas pueden ser sustancias de desecho o metabolitos, como las hormonas o neurotransmisores, destinados a regular el funcionamiento de otras células. La membrana de la vesícula se fusiona con la membrana plasmática y la sustancia se vierte al exterior de la célula.

Transcitosis o diacitosis: consiste en la entrada de una partícula por un polo de la célula y su salida a través del polo opuesto tras atravesar el citoplasma. Tiene lugar en las células epiteliales.

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