Estructura y función de la membrana

La interacción de la célula con el medio que la rodea es necesaria para que la primera se mantenga viva, y esto se realiza a través de la membrana plasmática, que es su estructura más externa.

La membrana plasmática es una estructura que rodea y limita completamente a la célula y constituye una barrera selectiva que controla el intercambio de sustancias desde el interior celular hacia el medio exterior y viceversa.

Está conformada de lípidos y proteínas encontrándose perforada por pequeños agujeros, a través de los cuales pasan sustancias, tales como el oxígeno, hacia el interior de la célula y salen los productos de desecho, como el dióxido de carbono.

Las moléculas que son demasiado grandes para pasar a través de la membrana celular se disuelven en los lípidos de la misma y así son transportados hacia el interior; tales como la glucosa, los ácidos grasos y los aminoácidos que forman las proteínas, pasan al interior de la célula gracias ala presencia de sustancias conocidas como transportadores de membrana. Las células son capaces de discriminar las moléculas, admitiendo unas y descartando otras.

Todas las membranas biológicas de los seres vivos, tanto la membrana plasmática, como las de los organelos, están formadas por:

A. Lípidos

Son un grupo de compuestos químicamente diversos, solubles en solventes orgánicos (como cloroformo, metanol o benceno), y casi insolubles en agua. La mayoría de los organismos, los utilizan como reservorios de moléculas fácilmente utilizables para producir energía (aceites y grasas). Los mamíferos, los acumulamos como grasas, y los peces como ceras; en las plantas se almacenan en forma de aceites protectores con aromas y sabores característicos.

La función biológica más importante de los lípidos es la de formar a las membranas celulares. En ciertas membranas, la presencia de lípidos específicos permiten realizar funciones especializadas, como en las células nerviosas de los mamíferos. La mayoría de las funciones de los lípidos permiten su interacción con otras biomoléculas. De hecho, los lípidos casi nunca se encuentran en estado libre, generalmente están unidos a otros compuestos como carbohidratos (formando glucolípidos) o a proteínas (formando lipoproteínas).

B. Proteínas

Forman parte de la estructura básica de los tejidos (músculos, tendones, piel, uñas, etc.) y, por otro, desempeñan funciones metabólicas y reguladoras (asimilación de nutrientes, transporte de oxígeno y de grasas en la sangre, inactivación de materiales tóxicos o peligrosos, etc.). También son los elementos que definen la identidad de cada ser vivo, ya que son la base de la estructura del código

genético (ADN) y de los sistemas de reconocimiento de organismos extraños en el sistema inmunitario. Son macromoléculas orgánicas, constituidas básicamente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S) y fósforo (P) y, en menor proporción, hierro (Fe), cobre (Cu), magnesio (Mg), yodo (I), etc...

Estos elementos químicos se agrupan para formar unidades estructurales llamados AMINOÁCIDOS, a los cuales podríamos considerar como los "ladrillos de los edificios moleculares proteicos".

Se clasifican, de forma general, en Holoproteinas y Heteroproteinas según estén formadas respectivamente sólo por aminoácidos o bien por aminoácidos más otras moléculas o elementos

C. Glúcidos

Los glúcidos son biomoléculas formadas básicamente por carbono, hidrógeno y oxígeno. Se les suele llamar hidratos de carbono o carbohidratos.

Reciben también el nombre de azúcares, carbohidratos o hidratos de carbono.

La importancia biológica principal de este tipo de moléculas es que actúan como reserva de energía o pueden conferir en estructura, tanto a nivel molecular (forman nucleótidos), como a nivel celular (pared vegetal) o tisular (tejidos vegetales de sostén, con celulosa).

En resumen…

La membrana plasmática o celular, está formada por una doble capa de fosfolipidos, en las que se encuentran inmersas algunas las proteínas.

Sus principales funciones son aislar el citoplasma del medio externo, regular la entrada y salida de otras moléculas y facilitar la interacción con las células que la rodean.

Receptores de membrana y reconocimiento celular

Las células responden a estímulos o señales externas gracias a la presencia de receptores de membrana (proteínas) capaces de reconocer, de forma específica, a una determinada molécula-mensaje (hormona, neurotransmisor, factor químico,…) denominada primer mensajero. El primer mensajero se une a su receptor de membrana e induce un cambio en el que se produce la activación de una molécula o segundo mensajero. Este segundo mensajero (por ejemplo, el AMP cíclico) actúa activando o inhibiendo alguna actividad bioquímica.

Intercambios moleculares (Difusión, Osmosis y transporte activo)

DIFUSION

Movimiento de moléculas desde una zona de mayor concentración hacia una de menor concentración. A la diferencia de concentración que existe entre una zona y otra se la denomina gradiente.

OSMOSIS

Se define ósmosis como una difusión pasiva, caracterizada por el paso del agua, disolvente, a través de la membrana semipermeable, desde la solución más diluida a la más concentrada.

TRANSPORTE ACTIVO

Es un transporte que se realiza en contra del gradiente, ya sea este de concentración o eléctrico y, en consecuencia, se requerirá gasto de energía en forma de ATP.

El transporte activo se realiza por medio de bombas y también presenta formas de monotransporte, cotransporte y contratransporte.

Referencias

http://www.lourdes-luengo.es/unidadesbio/transporte_celular/m_reconocimiento.htm

http://ciam.ucol.mx/villa/materias/RMV/biologia%20I/apuntes/2a%20parcial/celula/imagenes/transporte.gif

http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biomol/contenidos5.htm