Membrana Celular

La célula

La célula es la unidad funcional más pequeña y se compone de organelas. Un grupo de organelas esta rodeado por una membrana limitante; un segundo grupo no esta bien delimitado.
El primero comprende el núcleo, el retículo endoplasmático, el aparto de Golgi, los lisosomas, los peroxisomas y las mitocondrias, y en esta categoría también incluimos la membrana plasmática (externa) de la célula como un todo.
El segundo grupo de organelas que no posee una membrana incluye los cromosomas, los nucléolos, los microtúbulos, los ribosomas, los microfilamentos y los centríolos.
Estos sistemas de membrana proporcionan compartimentos cerrados dentro de la célula con ambientes distintos porque mantienen concentraciones más altas de iones o de enzimas.
Además, la propia membrana consiste en microdominios en los cuales las proteínas o los lípidos están dispuestos en una secuencia ordenada que da como resultado un patrón funcionalmente significativo de enzimas, cofactores y transportadores.

La Membrana Celular
La membrana celular es una barrera semipermeable. Si se coloca una célula en una solución hipotónica y si esta contiene moléculas que no puedan atravesar la membrana externa, se hinchará; a la inversa, se encogerá si se coloca en un medio hipertónico.
En ambos casos, el agua se mueve en dirección de su gradiente de concentración. Por lo tanto, la célula se comporta como un osmómetro. Las moléculas no polares (gases, lípidos) se mueven libremente a través de la membrana; las moléculas polares atraviesan la membrana con mucha menos facilidad y de hecho la permeabilidad selectiva de la membrana plasmática a ciertos iones es la que determina las características de excitabilidad de las células nerviosas y musculares.

La composición química
Además de lípidos y proteínas, con la membrana celular se asocian hidratos de carbono como lipopolisacáridos y como polisacáridos-proteínas. Las fracciones de hidratos de carbono de la membrana sirven para modificar la carga eléctrica en su superficie y proporcionan sitios específicos de unión superficial.
El complejo polisacárido-proteína demostrable cito químicamente se encuentra en muchas superficies celulares como una capa eterna. En algunos sitios, en particular en las superficies luminares, esta capa forma una capa vellosa, que puede actuar como un filtro grueso y facilitar la adherencia de moléculas para su transporte por endocitosis a través de la membrana celular.

La estructura de la unidad de membrana
El modelo convencional presenta tres capas, dos capas electrondensas a cada lado de una capa electronlúcida. Esto se ha denominado unidad de membrana o membrana de tres capas. Por estudios en microscopio se sabe que la membrana celular tiene 7 a 10 nm de ancho. Se cree que la línea electronlúcida en la unidad de membrana representa la capa lipídica.
Existen muchas evidencias fisiológicas que sugieren que la bicapa lipídica esta interrumpida por proteínas que, como moléculas hidrófilas, conectan las dos superficies de la membrana y proporcionan canales transmembrana para el transporte de moléculas de agua e iones.
Los componentes proteicos de la membrana están estrechamente asociados con ella (integrales) o más disociados de ella (periféricos).
Las partículas intramembranosas se encuentran sobre todo en réplicas de membranas que poseen proteínas integrales (y también en diversas mezclas de lípidos y colesterol).

En la mayoría de las membranas metabolicamente activas se observan estructuras repetidas de diversos intervalos dentro de la capa. Estas estructuras pueden representar proteínas que se extienden a través de gran parte del espesor de la membrana. Esta interpretación esta avalada por evidencias provenientes de otras técnicas que marcan las partes externas de las proteínas integrales en la superficie interna o externa. Las posiciones de las partículas intramembranosas pueden ser más o menos estables. En condiciones fisiológicas variables, el patrón de distribución de estas partículas puede desplazarse dentro de una membrana. Esta movilidad lateral de los componentes, por ejemplo proteínas, dentro de la membrana se observa si células de diferente origen se fusionan. Entonces el resultado es una mezcla de ambas características.
Los efectos hormonales que dan como resultado mensajes a través de la membrana pueden depender de la movilidad de las proteínas de membrana; por ejemplo, puede ser necesaria la formación de un dímero receptor para la activación, y puede ser necesario que proteínas de membrana integrales y receptoras se asocien para activar la adenilatociclasa y de ese modo aumentar el nivel del segundo mensajero intracelular el AMPc.

La bicapa lipídica sirve como un medio de transporte para que las moléculas liposolubles ingresen en la célula, mientras que es probable que poros hidrófilos revestidos con proteínas proporcionen canales para la difusión de entidades polares como iones y agua
Ciertas bicapas lipídicas muestran tasas de movimiento suficiente para explicar la osmosis. Sin embargo, la permeabilidad al agua parece estar inversamente relacionada con la proporción de colesterol en las membranas fosfolipídicas.