Función y estructura de la membrana celular

La membrana celular, también conocida como membrana plasmática, es una doble capa de lípidos y proteínas que rodea a una célula y separa el citoplasma (el contenido de la célula) de su entorno. Es permeable selectivamente, lo que significa que sólo deja entrar y salir ciertas moléculas. También puede controlar la cantidad de algunas sustancias que entran o salen de la célula. Todas las células tienen una membrana celular.

Función de la membrana celular

La membrana celular le da a la célula su estructura y regula los materiales que entran y salen de la célula. Al igual que un puente levadizo destinado a proteger un castillo y mantener alejados a los enemigos, la membrana celular sólo permite que ciertas moléculas entren o salgan.

El oxígeno, que las células necesitan para llevar a cabo funciones metabólicas como la respiración celular, y el dióxido de carbono, un subproducto de estas funciones, pueden entrar y salir fácilmente a través de la membrana. El agua también puede cruzar libremente la membrana, aunque a un ritmo más lento.Función de la membrana celular

Sin embargo, las moléculas altamente cargadas, como los iones, no pueden pasar directamente a través de ellas, ni tampoco las macromoléculas grandes como los carbohidratos o los aminoácidos. En cambio, estas moléculas deben pasar a través de proteínas que están incrustadas en la membrana. De esta manera, la célula puede controlar la velocidad de difusión de estas sustancias.

Otra forma en que la membrana celular puede introducir moléculas en su interior es a través de la endocitosis. Esto incluye fagocitosis («comer células») y pinocitosis («beber células»). Durante estos procesos, la membrana celular forma una depresión y rodea la partícula que está engullendo. Luego se «pellizca» para formar una pequeña esfera de membrana llamada vesícula que contiene la molécula y la transporta a donde quiera que se utilice en la célula.

Las vesículas también se crean a partir de la membrana celular cuando no hay endocitosis, y se utilizan para transportar moléculas a diferentes áreas dentro de la célula. Las células también pueden deshacerse de las moléculas a través de la exocitosis, que es lo contrario de la endocitosis. Durante la exocitosis, las vesículas salen a la superficie de la membrana celular, se fusionan con ella y liberan su contenido al exterior de la célula. La exocitosis elimina los productos de desecho de la célula, es decir, las partes de las moléculas que no son utilizadas por la célula.

La membrana celular también juega un papel en la señalización y comunicación celular. Las proteínas receptoras de la membrana celular pueden unirse a moléculas de sustancias producidas por otras áreas del cuerpo, como las hormonas. Cuando una molécula se une a su receptor objetivo en la membrana, inicia una vía de transducción de señales dentro de la célula que transmite la señal a las moléculas apropiadas. Entonces, la célula puede realizar la acción especificada por la molécula de señal, como hacer o detener la producción de cierta proteína.

Estructura de la membrana celularEstructura de la membrana celular

Los fosfolípidos son un componente principal de la membrana celular. Son moléculas lipídicas formadas por una cabeza de grupo de fosfato y dos colas de ácidos grasos. Las propiedades de las moléculas de fosfolípidos les permiten formar espontáneamente una membrana de doble capa.

Cuando están en agua o en una solución acuosa, que incluye el interior del cuerpo, las cabezas hidrofílicas de los fosfolípidos se orientarán hacia el exterior, mientras que las colas hidrofóbicas estarán hacia el interior. El término técnico para esta doble capa de fosfolípidos que forma la membrana celular es una bicapa de fosfolípidos. Las células eucariotas, que constituyen el cuerpo de todos los organismos excepto las bacterias y las archaea, también tienen un núcleo que está rodeado por una membrana fosfolípida bicapa.

Además, la membrana celular contiene glicolípidos y esteroles. Un esterol importante es el colesterol, que regula la fluidez de la membrana celular en las células animales. Cuando hay menos colesterol, las membranas se vuelven más fluidas, pero también más permeables a las moléculas. La cantidad de colesterol en la membrana ayuda a mantener su permeabilidad para que la cantidad correcta de moléculas pueda entrar en la célula a la vez, no demasiadas o muy pocas.

La membrana celular también contiene muchas proteínas diferentes. Las proteínas constituyen aproximadamente la mitad de la membrana celular. Muchas de estas proteínas son proteínas transmembrana, que están incrustadas en la membrana pero sobresalen por ambos lados. Algunas de estas proteínas son receptores que se unen a las moléculas de señalización, mientras que otras son canales de iones que son el único medio de permitir que los iones entren o salgan de la célula.Diferentes Membranas de la Célula

Los científicos utilizan el modelo de mosaico de fluidos para describir la estructura de la membrana celular. La membrana celular tiene una consistencia fluida debido a su composición en gran parte de los fosfolípidos, por lo que las proteínas se mueven libremente por su superficie. La multitud de proteínas y lípidos diferentes en la membrana celular le dan el aspecto de un mosaico.

Contenedores Flexibles

La membrana celular no es una estructura sólida. Está hecho de millones de moléculas más pequeñas que crean un contenedor flexible y poroso. Las proteínas y los fosfolípidos constituyen la mayor parte de la estructura de la membrana. Los fosfolípidos hacen la bolsa básica. Las proteínas se encuentran alrededor de los orificios y ayudan a mover las moléculas dentro y fuera de la célula. También hay proteínas adheridas a las superficies internas y externas de la membrana.

Los científicos utilizan el modelo de mosaico de fluidos para describir la organización de fosfolípidos y proteínas. El modelo muestra que las moléculas fosfolípidas tienen forma de cabeza y cola. A la sección de la cabeza de la molécula le gusta el agua (hidrófila) mientras que a la cola no (hidrofóbica). Debido a que las colas quieren evitar el agua, tienden a pegarse unas a otras y a dejar que las cabezas miren hacia las áreas acuosas (acuosas) dentro y fuera de la celda. Las dos superficies de las moléculas crean la bicapa lipídica.

Engranado en la Membrana

Engranado en la Membrana

¿Qué hay de las proteínas de la membrana? Los científicos han demostrado que muchas proteínas flotan en la bicapa lipídica. Algunos están conectados permanentemente, mientras que otros sólo están conectados temporalmente.

Algunas sólo se adhieren a la capa interna o externa de la membrana mientras que las proteínas transmembrana pasan a través de toda la estructura. Las proteínas transmembrana que atraviesan la bicapa son muy importantes en el transporte activo de iones y moléculas pequeñas.

Diferentes Membranas de la Célula

A medida que aprenda más sobre los orgánulos celulares, descubrirá que todos tienen una membrana. Las membranas de los organelos no tienen la misma composición química que la membrana celular. Tienen diferentes lípidos y proteínas que los hacen únicos. La membrana que rodea al lisosoma es diferente de la membrana que rodea al retículo endoplásmico.

Algunos orgánulos tienen dos membranas. Una mitocondria tiene una membrana externa e interna. La membrana exterior contiene las partes mitocondriales. La membrana interna contiene enzimas digestivas que descomponen los alimentos. Mientras hablamos de las membranas todo el tiempo, usted debe recordar que todas ellas utilizan una estructura básica de fosfolípidos bicapa, pero usted encontrará muchas variaciones a lo largo de la célula.

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