¿Qué es la membrana plasmática?
La membrana plasmática -también conocida como membrana celular- es una membrana de permeabilidad selectiva que separa el contenido interno de la célula de su entorno exterior. Las células de las plantas, los procariotas y algunas bacterias y hongos tienen, además una pared celular que recubre la membrana plasmática.
Tanto las células procariotas como las eucariotas tienen una membrana plasmática. La figura 1 es una representación de la membrana plasmática, donde se puede apreciar su estructura y componentes.
Una membrana plasmática es una membrana de permeabilidad selectiva que separa el contenido interno de la célula de su entorno exterior.
La permeabilidad selectiva permite el paso de algunas sustancias, mientras bloquea otras.
¿Cuál es la estructura de la membrana plasmática?
Veamos con más detalle la estructura de la membrana plasmática, descrita por el Modelo del mosaico fluido.
Estructura de la membrana plasmática: Modelo del mosaico fluido
El modelo del mosaico fluido es el más aceptado para describir la estructura y el comportamiento de la membrana celular. Según este modelo, la membrana celular se parece a un mosaico: tiene muchos componentes —como lípidos, proteínas y glúcidos— que forman el plano de la membrana. Estos componentes tienen un comportamiento fluido en la membrana, lo que significa que se mueven libremente y se deslizan constantemente unos junto a otros. La figura 2 es un sencillo diagrama que ilustra el modelo del mosaico fluido.
¿Cuáles son los componentes de la membrana plasmática?
La membrana plasmática está compuesta principalmente por lípidos (fosfolípidos y colesterol), proteínas y glúcidos. En esta sección, hablaremos de cada componente.
Lípidos de la membrana plasmática
Los fosfolípidos son los lípidos más abundantes en la membrana plasmática. Un fosfolípido es una molécula lipídica formada por una molécula de glicerina, dos cadenas de ácidos grasos y un grupo fosfato. Los fosfolípidos son moléculas anfipáticas, que tienen una región hidrofílica (que atrae al agua) y otra hidrofóbica (que repele al agua).
- El grupo fosfato constituye la cabeza hidrofílica.
- Las cadenas de ácidos grasos constituyen las colas hidrofóbicas.
La membrana celular suele tener dos capas de fosfolípidos, con las colas hidrofóbicas hacia dentro de la membrana y las cabezas hidrofílicas hacia fuera. Esta disposición se denomina bicapa de fosfolípidos y se ilustra en la figura 3.
La bicapa de fosfolípidos actúa como una barrera estable entre dos compartimentos que contienen agua. Las colas hidrofóbicas se unen entre sí y forman el interior de la membrana. En el otro extremo, las cabezas hidrofílicas están expuestas a los fluidos acuosos, dentro y fuera de la célula.
El colesterol es otro lípido que se encuentra en la membrana. Está compuesto por una cadena hidrocarbonada, cuatro anillos de esterano y un grupo hidroxilo. El colesterol está incrustado entre los fosfolípidos de la membrana, ayuda a estabilizar la fluidez de la membrana durante los cambios de temperatura.
Proteínas de la membrana plasmática
Los fosfolípidos son el principal componente de la membrana plasmática, pero las proteínas determinan la mayoría de sus funciones. Las proteínas no están distribuidas al azar en la membrana, sino que suelen estar reunidas en grupos que realizan funciones similares.
Hay dos tipos principales de proteínas en la membrana celular:
- Las proteínas transmembrana o integrales son las más abundantes en la membrana plasmática y se integran en el interior hidrofóbico de la bicapa de fosfolípidos. Pueden:
- Adentrarse parcialmente en el interior hidrofóbico.
- Atravesar toda la membrana.
- Las proteínas periféricas de la membrana suelen estar unidas a proteínas integrales o fosfolípidos. Se encuentran en las superficies interiores y exteriores de la membrana. No se extienden hacia el interior hidrofóbico de la membrana, sino que suelen estar únicamente unidas a la superficie de la misma.
Las proteínas de la membrana desempeñan diferentes funciones:
- Hay proteínas denominadas proteínas de canal que crean un canal hidrofílico para que pasen los iones u otras moléculas pequeñas.
- Algunas proteínas periféricas tienen funciones en el transporte, a través de las membranas y en la comunicación celular.
- Otras proteínas son responsables de múltiples funciones, como la actividad enzimática y la transducción de señales.
Glúcidos de la membrana plasmática
Los glúcidos se unen a las proteínas o a los lípidos para ayudar a las células a reconocerse entre sí.
- Cuando los glúcidos se unen a las proteínas, las moléculas se denominan glucoproteínas.
- Cuando los glúcidos se unen a los lípidos, las moléculas se denominan glucolípidos.
Las glucoproteínas y los glucolípidos suelen encontrarse en la parte extracelular de la membrana celular, para poder cumplir su función de reconocimiento.
El reconocimiento celular es la capacidad de la célula de distinguir una célula vecina de otra.
Son diferentes para cada especie, entre los individuos de la misma especie e, incluso, entre las distintas células de un individuo.
La singularidad de las glucoproteínas y los glucolípidos y su posición en la superficie de la membrana plasmática les permite funcionar como marcadores celulares que llevan a las células a reconocerse entre sí.
Por ejemplo, los cuatro tipos de sangre humana (A, B, AB y O) se designan en función de la parte de los glúcidos que conforman las glicoproteínas que se encuentran en la superficie de los glóbulos rojos.
El reconocimiento celular es crucial para la supervivencia del organismo.
Por ejemplo, el reconocimiento celular es fundamental durante la respuesta inmune. También es crucial para el desarrollo de los tejidos y órganos, desde la etapa embrionaria.
¿Cuál es la función de la membrana plasmática?
La membrana plasmática cumple varias funciones, según el tipo de célula. Estas funciones incluyen:
- El soporte estructural
- La protección
- La regulación del transporte de sustancias dentro y fuera de la célula
- La comunicación y señalización celular.
Soporte estructural y protección - Membrana plasmática
La membrana celular es una barrera física que separa el citoplasma del líquido extracelular. Esto permite que las actividades bioquímicas —como la transcripción y traducción de los genes, o la producción de ATP— se produzcan en el interior de la célula, de forma compartimentalizada. Esto aumenta la eficiencia y minimiza el impacto o las interferencias que pueda ocasionar el medio externo. También proporciona apoyo estructural, gracias a que sujeta el citoesqueleto.
El citoesqueleto es un conjunto de filamentos proteicos que organizan el contenido de la célula y le dan su forma general.
Regulación del transporte celular - Membrana plasmática
La membrana celular controla el movimiento de las moléculas que entran y salen del citoplasma. La permeabilidad selectiva de la membrana celular permite a las células controlar la circulación de diferentes sustancias —como los nutrientes, los iones, el agua, el oxígeno, los productos de desecho o las toxinas— en cantidades específicas.
Comunicación y señalización celular - Membrana plasmática
La membrana plasmática también facilita la comunicación entre las células: las proteínas y los glúcidos de la membrana le otorgan a la célula una identidad única que permite a otras células reconocerla. La membrana plasmática también tiene receptores a los que se unen diferentes moléculas para realizar tareas específicas.
Receptores de membrana - Membrana plasmática
Los receptores de la membrana plasmática son moléculas de naturaleza proteica que permiten a la célula relacionarse con su entorno, comunicarse con otras células y responder a estímulos externos de forma específica.
Los receptores de membrana interactúan con moléculas conocidas como ligandos, moléculas-mensaje o primeros mensajeros, con los que interactúan de manera específica como hormonas o neurotransmisores. Los primeros mensajeros se comportan como señales químicas, ya que su función es la de transmitir información a la célula; es decir, transmitirles un mensaje, de ahí su nombre.
Los receptores de la membrana plasmática actúan como transductores, puesto que su función es transmitir las señales extracelulares al interior celular. Cuando un primer mensajero se une a un receptor, este se encarga de transferir la señal al interior celular, activando moléculas intracelulares conocidas como segundos mensajeros. Estos, a su vez, transmiten la señal mediante diferentes mecanismos a las proteínas diana (como enzimas o proteínas reguladoras de la expresión genética) que son las encargadas de responder al estímulo.
El tipo de receptores que las células tienen es sus membranas, define a qué estímulos pueden responder. Por ello, las células con receptores se denominan células diana.
Membrana Plasmática - Puntos clave
- La membrana plasmática es una membrana de permeabilidad selectiva que separa el contenido interno de la célula del medio exterior. Tanto las células procariotas como las eucariotas tienen una membrana plasmática.
- El modelo del mosaico fluido es el más aceptado para describir la estructura y el comportamiento de la membrana plasmática; define la membrana plasmática como un mosaico de moléculas (proteínas, lípidos y glúcidos) en libre movimiento en una bicapa fluida de fosfolípidos.
- La membrana plasmática está compuesta principalmente por lípidos (fosfolípidos y colesterol), proteínas y glúcidos (glucoproteínas y glucolípidos).
- La membrana plasmática cumple varias funciones, según el tipo de célula. Estas funciones incluyen: el soporte estructural, la protección, la regulación del transporte de sustancias dentro y fuera de la célula, y la comunicación y señalización celular.
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Preguntas frecuentes sobre Membrana plasmática
¿Qué es la membrana plasmática?
Una membrana plasmática es una membrana de permeabilidad selectiva que separa el contenido interno de la célula de su entorno exterior.
¿Cuál es la función principal de la membrana plasmática?
La membrana plasmática cumple varias funciones, según el tipo de célula. Estas funciones incluyen el soporte estructural, la protección, la regulación del transporte de sustancias dentro y fuera de la célula (procariótica y eucariótica) y la comunicación y señalización celular.
¿Cuál es la estructura de la membrana plasmática?
El modelo del mosaico fluido es el más aceptado para describir la estructura y el comportamiento de la membrana plasmática; la define como una bicapa fluida de fosfolípidos que se comporta como un mosaico de moléculas (proteínas, lípidos y glúcidos) en libre movimiento.
¿Cuáles son los componentes de la membrana plasmática?
La membrana plasmática está compuesta, principalmente, por lípidos (fosfolípidos y colesterol), proteínas y glúcidos (glucoproteínas y glucolípidos).
¿Qué son los receptores de la membrana?
Los receptores de la membrana plasmática son moléculas de naturaleza proteica que permiten a la célula relacionarse con su entorno, comunicarse con otras células y responder a estímulos externos de forma específica.
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