lunes, 26 de mayo de 2008

Membrana Plasmática y mecanismos de transporte

Todas las células que forman a los seres vivos tienen una membrana plasmática que es intermedia entre el interior de la célula y su entorno.
La membrana plasmática participa en todos los procesos de intercambio celular, tanto los que las células efectùan para introducir nutrientes, como aquellos con los cuales se expulsan materiales de desecho.
Las membranas biológicas delimitan a los organelos y sirven como un medio para fijar toda la maquinaria encargada de realizar procesos celulares específicos.

Composiciòn quìmica
La membrana de las células está constituída por una mezcla de materiales grasos y de proteínas, que confieren a la estructura flexibilidad y resistencia, respectivamente; además de que interaccionan de manera particular con los ambientes interno y externo.

_Proteinas: Las proteínas son responsables de las funciones dinámicas de la membrana, por lo que cada membrana tienen una dotación muy específica de proteínas; las membranas intracelulares tienen una elevada proporción de proteínas debido al elevado número de actividades enzimáticas que albergan. Hay proteínas con diferentes funciones en la membrana plasmática: transportadoras, conectoras , receptoras y enzimas.
_Lípidos. El 98% presentan un extremo hidrófilo (que tiene afinidad e interacciona con el agua) y un extremo hidrofóbico (que repele el agua). Los más abundantes son los fosfoglicéridos (fosfolípidos) y los esfingolípidos, que se encuentran en todas las células; le siguen los glucolípidos, así como esteroides, como el colesterpl. Estos últimos no existen o son escasos en las membranas plasmáticas de las células procariotas. Existen también grasas neutras, que son lípidos no anfipáticos pero sólo representan un 2% del total de lípidos de membrana.
están en la membrana unidos covalentemente a proteínas o a lípidos. Pueden ser polisacáridos u oligosacáridos. Se encuentran en el exterior de la membrana formando el glicocalix.


Estuctura

Antiguamente se creía que la membrana plásmatica era un conjunto estático formado por las siguientes capas: Proteínas/Lípidos/Lípidos/Proteínas. Hoy en día se concibe como una estructura dinámica.

Su modelo estructural consiste en una bicapa lipídica complementada con diversos tipos de proteínas. La estructura básica se mantiene unida mediante uniones no covalentes.
Las proteínas de la membrana plasmática se pueden clasificar según cómo se dispongan en la bicapa lipídica:
Proteínas integrales: Embebidas en la bicapa lipídica, atraviesan la membrana una o varias veces, asomando por una o las dos caras (proteínas transmembrana); o bien mediante enlaces covalentes con un lípido o a un glúcido de la membrana. Su aislamiento requiere la ruptura de la bicapa.
Proteínas periféricas: A un lado u otro de la bicapa lipídica, pueden estar unidas débilmente por enlaces no covalentes. Fácilmente separables de la bicapa, sin provocar su ruptura.
Los glúcidos se hallan asociados mediante enlaces covalentes a lípidos, proteínas y generalmente forman parte de la matriz extracelular.
Otras sustancias pueden estar asociadas a esta estructura básica como diversos tipos de glúcidos que pueden unirse de forma covalente a lípidos (glucolípidos) o a proteínas (glucoproteínas). Las cadenas de estos glúcidos se disponen hacia el medio extracelular por la cara externa de la membrana y constituyen el glucocálix o matriz extracelular.
Esta estructura general -modelo unitario- se presenta también en las membranas de diversos orgánulos del interior de la célula: los del sistema de endomembranas, tales como reticulo endoplasmático, aparato de Golgi y envoltura nuclear, y los de otros orgánulos, como las mitocondrias y los plastos, que proceden de endosimbiosis.

Funciones
La función básica de la membrana plasmática reside en mantener el medio intracelular diferenciado del entorno. Esto es posible gracias a la naturaleza aislante en medio acuoso de la bicapa lipídica y a las funciones de transporte que desempeñan las proteínas. La combinación de transporte activo y transporte pasivo hacen de la membrana plasmática una barrera selectiva que permite a la célula diferenciarse del medio.
Los esteroides, como el colesterol, tienen un importante papel en la regulación de las propiedades físico-químicas de las membrana regulando su resistencia y fluidez.
En el componente proteico reside la mayor parte de la funcionalidad de la membrana, las proteínas realizan funciones específicas y podemos clasificarlas según su función en:
Estructurales: estas hacen de "eslabón clave" uniéndose al citoesqueleto y la matriz extracelular.
Receptores de membrana: que se encargan de la recepción y transducción de señales químicas.
Transportadoras a través de membrana: mantienen un gradiente electroquímico mediante el transporte de membrana de diversos iones.
A su vez pueden ser:
Proteínas transportadoras: Son enzimas con centros de reacción que sufren cambios conformacionales.
Proteínas de canal: Dejan un canal hidrofílico por donde pasan los iones.
En el transporte transmembrana podemos hablar de:
Transporte pasivo: Se produce sin consumo de energía y a favor de gradiente electroquímico, o de concentración.
Transporte activo: Se produce con consumo de energía y en contra de gradiente electroquímico.
El componente glucídico forma el glucocáliz, con funciones de cierta protección ante agresiones mecánicas y químicas, y la que parece más importante ya que permite diferenciar el exterior celular permitiendo un reconocimiento intercelular.