Biología: La membrana plasmática - Generalidades

La membrana plasmática - Generalidades

• La membrana plasmática es una envoltura continua que rodea y define los límites de la célula.
• La membrana plasmática mantiene las diferencias esenciales entre el medio intracelular y el medio extracelular.
• La membrana plasmática actúa como una barrera selectivamente permeable, asegurando que las sustancias apropiadas entren al citoplasma desde el espacio externo y las sustancias inapropiadas salgan de la célula.

Funciones principales

• Control del paso de sustancias: La membrana plasmática regula la entrada y salida de sustancias de la célula.
• Mantenimiento del potencial de membrana: La membrana juega un papel vital en el mantenimiento del potencial eléctrico a través de la membrana celular.
• Reconocimiento celular: Algunas moléculas de la membrana plasmática actúan como receptores que reconocen señales externas, como hormonas o neurotransmisores.
• Adhesión celular: Las proteínas integrales de la membrana celular permiten que las células se adhieran entre sí.
• Comunicación intercelular: La membrana plasmática facilita la comunicación entre células a través de la formación de uniones celulares.

Transporte pasivo – Difusión facilitada

• La difusión facilitada es un tipo de transporte pasivo que implica la participación de proteínas transportadoras.
• Las proteínas transportadoras facilitan el movimiento de moléculas a través de la membrana, a favor de su gradiente de concentración.
• Algunos ejemplos de transporte facilitado son los transportadores de glucosa o los canales iónicos.

Transporte activo

• El transporte activo es un proceso que utiliza energía para mover moléculas a través de la membrana, en contra de su gradiente de concentración.
• Este proceso está mediado por proteínas transportadoras, las cuales también requieren energía, usualmente derivada del ATP.
• Un ejemplo de transporte activo es la bomba de sodio-potasio (Na+/K+ ATPasa), que utiliza energía para transportar Na+ hacia afuera y K+ hacia adentro de la célula.

La membrana plasmática - Funciones

• Algunas de las funciones principales de la membrana plasmática incluyen el transporte de nutrientes, la eliminación de productos de desecho, la comunicación intercelular y la protección de la célula.

El transporte de glucosa

• El transporte de glucosa puede ocurrir a través de la difusión facilitada o el transporte activo.
• En la difusión facilitada, la glucosa se mueve a través de la membrana con la ayuda de un transportador.
• El transporte activo requiere energía para mover la glucosa en contra de su gradiente de concentración.
• Un ejemplo de transporte activo de glucosa es el cotransporte de glucosa y sodio (cotransporte Na+-glucosa).

Funciones principales de la matriz extracelular

• La matriz extracelular (MEC) es una red compleja de moléculas presentes en tejido animal.
• La MEC proporciona soporte estructural y organización a los tejidos.
• La MEC ayuda a regular el crecimiento y diferenciación celular.
• La MEC regula el movimiento de células y fluidos.
• La MEC participa en la reparación de tejidos dañados.

### Lípidos de la membrana plasmática

• Las grasas son lípidos neutros que se encuentran en todas las membranas biológicas.
• Los fosfolípidos son lípidos que contienen un grupo fosfato en su composición.
• Los fosfoglicéridos están formados por glicerol, dos ácidos grasos y un grupo fosfato unido a un alcohol.
• Los esfingolípidos están formados por esfingosina, un ácido graso y un grupo fosfato unido a un alcohol.

### Tipos de fosfolípidos

• La colina es un alcohol que se encuentra en la esfingomielina, un fosfolípido abundante en la vaina de mielina de las células nerviosas.
• La etanolamina es un alcohol que se encuentra en otro tipo de fosfolípido llamado fosfatidiletanolamina.
• La serina es un aminoácido que se encuentra en otro tipo de fosfolípido llamado fosfatidilserina.

### Estructura de la membrana plasmática

• La membrana plasmática está compuesta por una bicapa lipídica con proteínas integrales y periféricas.
• Las proteínas integrales atraviesan toda la membrana (proteínas transmembranosas). Las proteínas periféricas están unidas a uno de los lados de la membrana.
• Los oligosacáridos se encuentran en la superficie de la membrana, unidos a proteínas o lípidos.

### Difusión de moléculas a través de la membrana

• El transporte pasivo es el movimiento de moléculas a través de la membrana a favor de un gradiente de concentración.
• La difusión simple es el movimiento directo de moléculas a través de la membrana.
• La difusión facilitada requiere la ayuda de proteínas transportadoras.

### Transporte en masa: Endocitosis y Exocitosis

• La endocitosis es el proceso por el que las células ingieren sustancias de gran tamaño mediante la formación de vesículas.
• La fagocitosis es la ingestión de partículas sólidas.
• La pinocitosis es la ingestión de líquidos.
• La endocitosis mediada por receptores es la ingestión de moléculas específicas que se unen a receptores en la superficie de la membrana.
• La exocitosis es el proceso por el que las células secretan sustancias mediante la formación de vesículas que se fusionan con la membrana plasmática.

### Comunicación intercelular

• Las células se comunican entre sí mediante diversas señales químicas.
• La comunicación célula-célula puede darse a través de uniones comunicantes, proteínas de adhesión, sinapsis inmunológica o sinapsis química.
• Las uniones comunicantes son canales que permiten el paso de pequeñas moléculas entre las células.
• Las proteínas de adhesión permiten la unión de las células entre sí.
• La sinapsis inmunológica es la comunicación entre células del sistema inmunológico.
• La sinapsis química es la comunicación mediante la liberación de neurotransmisores.

Membrana Plasmática

• La membrana plasmática es una estructura continua que define los límites de la célula y controla el intercambio de sustancias entre el citoplasma y el medio extracelular.
• Actúa como barrera selectivamente permeable, permitiendo el paso de sustancias apropiadas y evitando el paso de sustancias inapropiadas.
• La fluidez de la membrana se regula por:
  • Ácidos grasos insaturados: mayores niveles en la hemi-membrana interna, generando mayor fluidez.
  • Colesterol: proporciona asimetría y rigidez.
• Asimetría en la composición:
  • Hemisferio externo: Esfingomielina, Fosfatidilcolina.
  • Hemisferio interno: Fosfatidilserina, Fosfatidilinositol, Fosfatidiletanolamina.

Componentes de la membrana plasmática

• Proteínas:
  • Componente mayoritario en porcentaje.
  • Tipos:
    • Integrales: Transmembrana y parcialmente embebida.
    • Periféricas: Pueden estar unidas a proteínas o a lípidos.
  • También existe asimetría en la distribución de proteínas (glucosiladas y no glucosiladas).

Transporte a través de la membrana plasmática

• Proteínas de transporte: específicas para cada sustancia transportada.
  • Ionóforos: moléculas hidrófobas que transportan iones.
  • Transporte combinado: implica la utilización de la energía del gradiente electroquímico de un ion para transportar otra sustancia.
  • Tipos de transporte combinado:
    • Uniporte: una sola molécula transportada.
    • Simporte: dos moléculas se mueven en la misma dirección.
    • Antiporte: dos moléculas se mueven en direcciones opuestas.
• Difusión facilitada: transporte pasivo que requiere la ayuda de una proteína transportadora.
• Transporte activo: movimiento en contra del gradiente de concentración, requiere energía:
  • Transporte activo primario: utiliza directamente ATP como fuente de energía. (Ej: Bomba Na+/K+ ATPasa).
  • Transporte activo secundario: utiliza la energía del gradiente electroquímico generado por el transporte activo primario.

Canales Iónicos regulados

• Canales iónicos regulados por ligando: se abren cuando una molécula se une a un receptor específico. (Ej: Receptores de GLUT para glucosa).
• Canales iónicos regulados por voltaje: se abren cuando hay un cambio en el potencial eléctrico de la membrana. (Ej: Canales de Ca2+ en la contracción muscular).

Funciones de la membrana plasmática

• Mantener el gradiente electroquímico: controla la distribución de iones y moléculas entre el medio intracelular y extracelular.
• Transducción de señales: recibe señales del exterior y las transmite al interior de la célula.
• Adhesión celular: permite a las células unirse entre sí y a la matriz extracelular.
• Reconocimiento celular: permite a las células reconocerse entre sí.

Este cuestionario explora la estructura y funciones de la membrana plasmática, que actúa como una barrera selectivamente permeable en las células. Se discutirá cómo regula el paso de sustancias, mantiene el potencial de membrana y facilita el reconocimiento celular. Prueba tus conocimientos sobre este componente esencial de las células.