Estructura de la membrana celular

Generalidades

– La membrana celular consiste en una estructura impermeable a moléculas y iones solubles en agua de entre 7 y 9 nanómetros de grosor. Se observa en microfotografías electrónicas como una doble línea continua y delgada que rodea al citoplasma celular.

– Está compuesta por una bicapa fosfolípida, con proteínas embebidas a lo largo de su estructura y dispuestas en la superficie.

– Contiene moléculas de carbohidratos en ambas superficies (interna y externa) y en el caso de células eucariotas animales, también presenta moléculas de colesterol intercaladas en el interior de la bicapa.

Bicapa fosfolípida

Los fosfolípidos son moléculas anfipáticas que tienen un extremo hidrofílico –afín al agua–, y otro hidrofóbico –que repele el agua-.

La bicapa fosfolípida que conforma la membrana celular tiene cadenas hidrofóbicas (apolares) dispuestas hacia el interior de la membrana, y extremos hidrofílicos (polares) ubicados hacia el medio externo.

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Así, las cabezas de los grupos fosfato de los fosfolípidos se encuentran expuestas en la superficie externa de la membrana.

Recordemos que tanto el medio externo como el interno o citosol, son acuosos. Esto influye en la disposición de la doble capa fosfolípida, con sus partes polares interactuando con el agua y sus partes hidrofóbicas formando la matriz interna de la membrana.

Colesterol

En la membrana de las células animales eucariotas se hallan moléculas de colesterol insertadas en las colas hidrofóbicas de los fosfolípidos.

Estas moléculas no se encuentran en las membranas de las células procariotas, algunos protistas, plantas y hongos.

Proteínas integrales de membrana o transmembrana

En el interior de la bicapa fosfolípida se encuentran intercaladas proteínas integrales de membrana.

Estas interactúan no covalentemente a través de sus partes hidrofóbicas, con la bicapa lipídica, ubicando sus extremos hidrofílicos hacia el medio acuoso externo.

Configuración de las proteínas de membrana

Pueden presentar una configuración sencilla en forma de bastoncillo, con una hélice alfa hidrófoba plegada y embebida en el interior membranal, y con partes hidrofílicas extendidas hacia los lados.

También pueden presentar una configuración de mayor tamaño, tipo globular, y con estructura terciaria o cuaternaria compleja.

Carbohidratos

Ahora, tenemos una última pieza para agregar a nuestra imagen: los carbohidratos . Los carbohidratos no solo son deliciosos en un pan recién horneado, sino que también son una parte importante de la membrana celular. Las cadenas de carbohidratos se pueden encontrar en el exterior de la membrana celular. Son moléculas unidas a lípidos o proteínas y actúan como sitios de unión o pueden ayudar a que las células se adhieran a otras células.

Carbohidratos

Resumen de la lección

Ahora demos un paso atrás y resumamos cómo armamos este hermoso mosaico de membranas celulares. Esta membrana celular encierra el citoplasma de la célula. Recuerde que el citoplasma es el interior de la célula y todas sus estructuras encerradas por una membrana celular. Es una estructura dinámica mejor descrita por el modelo de mosaico fluido , que establece que los componentes de la membrana celular flotan en un espacio similar a un fluido.

La membrana celular está compuesta por una bicapa de fosfolípidos como lienzo de fondo para este mosaico, que luego se incrusta con colesterol, proteínas y carbohidratos que flotan y se mueven lateralmente dentro de esta bicapa como objetos en el agua. Estos cuatro componentes ayudan a mantener una estructura similar a un fluido en la membrana celular, manteniendo una barrera entre el citoplasma y el entorno extracelular, reconociendo las señales de comunicación célula-célula y proporcionando transporte.

El modelo de mosaico fluido.

Como te he explicado, la estructura principal de la membrana plasmática la constituyen los fosfolípidos, formando la bicapa lipídica.

Unida a la bicapa encontramos los demás componentes: colesterol, proteínas y glúcidos.

Los componentes de la membrana plasmática, están distribuidos sin ningún orden, de ahí que se le llame “mosaico“.

Además, la membrana plasmática no es rígida, sino que en ella hay cierto movimiento. Por ello, se dice que la membrana plasmática es fluida. Esta propiedad, permite el transporte de sustancias a través de la membrana.