La célula se ha definido durante mucho tiempo como una unidad estructural de todos los seres vivos. Y de hecho lo es. De hecho, miles de millones de estas estructuras, como los ladrillos, forman plantas y animales, bacterias y microorganismos, humanos. Cada órgano, tejido, sistema del cuerpo, todo está hecho de células.

Por eso, es muy importante conocer todas las sutilezas de su estructura interna, composición química y bio fluidez. reacciones químicas... En este artículo, consideraremos qué es la membrana plasmática, las funciones que realiza y su estructura.

Orgánulos celulares

Los orgánulos son las partes estructurales más pequeñas que se encuentran dentro de la célula y proporcionan su estructura y funciones vitales. Estos incluyen muchos representantes diferentes:

1. Membrana de plasma.
2. Núcleo y nucléolos con material cromosómico.
3. Citoplasma con inclusiones.
4. Lisosomas.
5. Mitocondrias
6. Ribosomas.
7. Vacuolas y cloroplastos, si la célula es vegetal.

Cada una de las estructuras enumeradas tiene su propia estructura compleja, está formada por el DIU (sustancias de alto peso molecular), realiza funciones estrictamente definidas y participa en un complejo de reacciones bioquímicas que aseguran la actividad vital de todo el organismo en su conjunto.

Estructura general de la membrana.

Estructura membrana de plasma se ha estudiado desde el siglo XVIII. Fue entonces cuando se descubrió por primera vez su capacidad para pasar o retener sustancias de forma selectiva. Con el desarrollo de la microscopía, el estudio de la estructura fina y la estructura de la membrana se ha vuelto más posible y, por lo tanto, hoy se sabe casi todo sobre ella.

Su nombre principal es sinónimo de plasmalema. La composición de la membrana plasmática está representada por tres tipos principales de DIU:

• proteinas;
• lípidos
• carbohidratos.

La proporción de estos compuestos y la ubicación pueden variar entre las células de diferentes organismos (vegetales, animales o bacterianos).

Modelo de estructura de mosaico líquido

Muchos científicos han intentado hacer suposiciones sobre cómo se localizan los lípidos y las proteínas en la membrana. Sin embargo, fue solo en 1972 que los científicos Singer y Nicholson propusieron un modelo que sigue siendo relevante hoy en día, que refleja la estructura de la membrana plasmática. Se llama mosaico líquido, y su esencia es la siguiente: los diferentes tipos de lípidos están dispuestos en dos capas, guiados por los extremos hidrófobos de las moléculas hacia adentro y los hidrófilos hacia afuera. Además, toda la estructura, como un mosaico, está impregnada de tipos desiguales de moléculas de proteínas, así como una pequeña cantidad de hexosas (carbohidratos).

Todo el sistema propuesto está en constante dinámica. Las proteínas no solo pueden penetrar la capa bilípida de un lado a otro, sino también orientarse en uno de sus lados, incrustándose en el interior. O, en general, es libre de "caminar" a lo largo de la membrana, cambiando su ubicación.

La evidencia en defensa y justificación de esta teoría son los datos del análisis microscópico. Sobre fotografías en blanco y negro las capas de la membrana son claramente visibles, la superior e inferior son igualmente oscuras y la del medio es más clara. También se llevaron a cabo una serie de experimentos que demostraron que las capas se basan precisamente en lípidos y proteínas.

Proteínas de la membrana plasmática

Si consideramos el porcentaje de lípidos y proteínas en la membrana de una célula vegetal, será aproximadamente el mismo: 40/40%. En el plasmalema animal, las proteínas representan hasta el 60%, en las bacterias, hasta el 50%.

La membrana plasmática consta de diferentes tipos proteínas, y las funciones de cada una de ellas también son específicas.

1. Moléculas periféricas. Estas son proteínas que están orientadas en la superficie de las partes internas o externas de la bicapa lipídica. Los principales tipos de interacciones entre la estructura de la molécula y la capa son los siguientes:

• enlaces de hidrógeno;
• interacciones iónicas o puentes salinos;
• atracción electrostática.

Las proteínas periféricas en sí mismas son compuestos solubles en agua, por lo que no es difícil separarlas del plasmalema sin dañarlas. ¿Qué sustancias pertenecen a estas estructuras? La más extendida y numerosa es la proteína fibrilar espectrina. Puede ser hasta el 75% de la masa de todas las proteínas de membrana en plasmalemas de células individuales.

¿Por qué son necesarios y cómo depende de ellos la membrana plasmática? Las funciones son las siguientes:

• la formación del citoesqueleto de la célula;
• manteniendo una forma constante;
• restricción de la movilidad excesiva de proteínas integrales;
• coordinación e implementación del transporte de iones a través del plasmolema;
• puede unirse a cadenas de oligosacáridos y participar en la transmisión de señales del receptor desde y hacia la membrana.

2. Proteínas semi-integrales. Estas moléculas se denominan aquellas que se encuentran inmersas en la bicapa lipídica por completo o por la mitad, a distintas profundidades. Los ejemplos incluyen bacteriorrodopsina, citocromo oxidasa y otros. También se denominan proteínas "ancladas", es decir, como si estuvieran adheridas al interior de la capa. ¿Con qué pueden contactar y cómo se arraigan y se aferran? Muy a menudo debido a moléculas especiales, que pueden ser ácidos mirístico o palmítico, isopreno o esteroles. Por ejemplo, en el plasmalema de los animales, existen proteínas semi-integrales asociadas con el colesterol. Estos aún no se han encontrado en plantas y bacterias.

3. Proteínas integrales. Algunos de los más importantes del plasmolema. Son estructuras que forman algo así como canales que penetran en ambas capas de lípidos de un lado a otro. A lo largo de estos caminos entran muchas moléculas en la célula, por lo que los lípidos no pasan. Por lo tanto, el papel principal de las estructuras integrales es la formación de canales iónicos para el transporte.

Hay dos tipos de permeación de la capa lipídica:

• monotópico — una vez;
• politópico - en varios lugares.

Los tipos de proteínas integrales incluyen glicoforina, proteolípidos, proteoglicanos y otros. Todos ellos son insolubles en agua y están muy incrustados en la capa lipídica, por lo que es imposible extraerlos sin dañar la estructura del plasmalema. Por su estructura, estas proteínas son globulares, su extremo hidrófobo se encuentra dentro de la capa lipídica y el extremo hidrófilo está por encima de ella, pudiendo elevarse por encima de toda la estructura. ¿Por qué interacciones se retienen las proteínas integrales en el interior? En esto, se ven favorecidos por la atracción hidrófoba a los radicales de ácidos grasos.

Por lo tanto, hay varias moléculas de proteínas diferentes que incluye la membrana plasmática. La estructura y función de estas moléculas se pueden combinar en varios puntos generales.

1. Proteínas periféricas estructurales.
2. Proteínas de enzimas catalíticas (semi-integrales e integrales).
3. Receptor (periférico, integral).
4. Transporte (integral).

Lípidos plasmalemma

La bicapa líquida de lípidos que representa la membrana plasmática puede ser muy móvil. El caso es que distintas moléculas pueden pasar de la capa superior a la inferior y viceversa, es decir, la estructura es dinámica. Estas transiciones tienen su propio nombre en la ciencia: "flip-flop". Se formó a partir del nombre de una enzima que cataliza los procesos de reordenamiento de moléculas dentro de una monocapa o de la superior a la inferior y viceversa, flipasa.

La cantidad de lípidos que contiene la membrana plasmática celular es aproximadamente la misma que la cantidad de proteínas. La diversidad de especies es amplia. Se pueden distinguir los siguientes grupos principales:

• fosfolípidos;
• esfingofospolípidos;
• glicolípidos;
• colesterol.

El primer grupo de fosfolípidos incluye moléculas como glicerofosfolípidos y esfingomielinas. Estas moléculas forman la columna vertebral de la bicapa de la membrana. Los extremos hidrófobos de los compuestos se dirigen hacia el interior de la capa, los extremos hidrófilos se dirigen hacia afuera. Ejemplos de conexiones:

• fosfatidilcolina;
• fosfatidilserina;
• cardiolipina;
• fosfatidilinositol;
• esfingomielina;
• fosfatidilglicerol;
• fosfatidiletanolamina.

Para estudiar estas moléculas, se utiliza un método para destruir la capa de la membrana en algunas partes mediante la fosfolipasa, una enzima especial que cataliza el proceso de descomposición de los fosfolípidos.

Las funciones de los compuestos enumerados son las siguientes:

1. Proporcionar la estructura general y la estructura de la bicapa de la membrana plasmática.
2. Entra en contacto con las proteínas de la superficie y del interior de la capa.
3. Determine el estado de agregación que tendrá la membrana plasmática de la célula bajo diversas condiciones de temperatura.
4. Participar en la limitada permeabilidad del plasmolema para diferentes moléculas.
5. Forma diferentes tipos interacciones de las membranas celulares entre sí (desmosoma, espacio de hendidura, contacto estrecho).

Esfingofosfolípidos y glicolípidos de membrana

Las esfingomielinas o esfingofosfolípidos, por su naturaleza química, son derivados del aminoalcohol esfingosina. Junto con los fosfolípidos, participan en la formación de la capa bilípida de la membrana.

Los glicolípidos incluyen glicocálix, una sustancia que determina en gran medida las propiedades de la membrana plasmática. Es un compuesto gelatinoso compuesto principalmente por oligosacáridos. El glicocáliz ocupa el 10% de la masa total de la membrana plasmática. La membrana plasmática está directamente relacionada con esta sustancia, la estructura y las funciones que realiza. Entonces, por ejemplo, glycocalyx realiza:

• función de marcador de membrana;
• receptor;
• Procesos de digestión parietal de partículas dentro de la célula.

Cabe señalar que la presencia de lípidos de glucocálix es característica solo de las células animales, pero no de las plantas, las bacterias y los hongos.

Colesterol (esterol de membrana)

Es un componente importante de la bicapa celular en mamíferos. No se encuentra en plantas, bacterias y hongos tampoco. Desde un punto de vista químico, es un alcohol, cíclico, monohídrico.

Como otros lípidos, tiene propiedades anfifílicas (la presencia de un extremo hidrofílico e hidrofóbico de la molécula). Desempeña un papel importante en la membrana como limitador y control de flujo de la bicapa. También participa en la producción de vitamina D, es cómplice en la formación de hormonas sexuales.

En las células vegetales están presentes los fitoesteroles, que no intervienen en la formación de membranas animales. Según algunos datos, se sabe que estas sustancias confieren a las plantas resistencia a determinados tipos de enfermedades.

La membrana plasmática está formada por colesterol y otros lípidos en una interacción general, un complejo.

Carbohidratos de membrana

Este grupo de sustancias constituye aproximadamente el 10% de la composición total de los compuestos del plasmalema. V forma simple no se encuentran mono, di, polisacáridos, sino solo en forma de glicoproteínas y glicolípidos.

Sus funciones son controlar las interacciones intra e intercelulares, mantener una determinada estructura y posición de las moléculas de proteína en la membrana, así como llevar a cabo la recepción.

Las principales funciones del plasmalema.

El papel que juega la membrana plasmática en la célula es muy importante. Sus funciones son multifacéticas e importantes. Considérelos con más detalle.

1. Delimita el contenido de la celda de medio ambiente y lo protege de influencias externas. Debido a la presencia de una membrana, se mantiene a un nivel constante composición química citoplasma, su contenido.
2. El plasmamalema contiene una serie de proteínas, carbohidratos y lípidos que dan y mantienen una determinada forma de la célula.
3. Cada orgánulo celular tiene una membrana, que se llama vesícula de membrana (vesícula).
4. La composición de los componentes del plasmalema le permite desempeñar el papel de "guardián" de la célula, llevando a cabo un transporte selectivo en su interior.
5. Receptores, enzimas, biológicamente sustancias activas funcionan en la célula y penetran en ella, cooperan con su membrana superficial solo gracias a las proteínas y lípidos de la membrana.
6. A través del plasmalema, no solo se transportan compuestos de diversa naturaleza, sino también iones importantes para la actividad vital (sodio, potasio, calcio y otros).
7. La membrana mantiene el equilibrio osmótico dentro y fuera de la célula.
8. Con la ayuda del plasmalema, los iones y compuestos de diversas naturalezas, electrones y hormonas se transfieren del citoplasma a los orgánulos.
9. La absorción tiene lugar a través de él. luz del sol en forma de cuantos y el despertar de señales dentro de la célula.
10. Es esta estructura la que genera impulsos de acción y descanso.
11. Protección mecánica de la celda y sus estructuras contra pequeñas deformaciones e influencias físicas.
12. La adhesión celular, es decir, la adhesión, y mantenerlas cerca unas de otras también se realiza gracias a la membrana.

El plasmalema celular y el citoplasma están estrechamente interconectados. La membrana plasmática está en estrecho contacto con todas las sustancias y moléculas, iones que penetran en la célula y se ubican libremente en un ambiente interno viscoso. Estas conexiones están tratando de meterse dentro de todos. estructuras celulares, pero la barrera es solo la membrana, que es capaz de realizar diferentes tipos de transporte a través de sí misma. O no omita algunos tipos de conexiones en absoluto.

Tipos de transporte a través de la barrera celular.

El transporte a través de la membrana plasmática se lleva a cabo de varias maneras, que están unidas por una característica física común: la ley de difusión de sustancias.

1. Transporte pasivo o difusión y ósmosis. Implica el libre movimiento de iones y solvente a través de la membrana a lo largo de un gradiente desde un área de alta concentración a un área de baja concentración. No requiere consumo de energía, ya que fluye por sí solo. Este es el efecto de la bomba de sodio-potasio, el cambio de oxígeno y dióxido de carbono durante la respiración, la liberación de glucosa a la sangre, etc. Un fenómeno muy común es la difusión facilitada. Este proceso implica la presencia de algún tipo de sustancia auxiliar que se adhiere al compuesto deseado y lo arrastra a lo largo del canal de proteínas o a través de la capa de lípidos hacia la célula.
2. El transporte activo implica el gasto de energía para los procesos de absorción y excreción a través de la membrana. Hay dos formas principales: exocitosis: la eliminación de moléculas e iones del exterior. La endocitosis es la captura y conducción de partículas sólidas y líquidas dentro de la célula. A su vez, el segundo método de transporte activo incluye dos tipos de procesos. Fagocitosis, que consiste en la ingestión de moléculas sólidas, sustancias, compuestos e iones por la membrana de la vesícula y llevarlos al interior de la célula. Durante este proceso, se forman grandes vesículas. La pinocitosis, por otro lado, consiste en la absorción de gotitas de líquidos, disolventes y otras sustancias y llevarlas al interior de la célula. Implica la formación de pequeñas burbujas.

Ambos procesos, pinocitosis y fagocitosis, juegan un papel importante no solo en el transporte de compuestos y fluidos, sino también en la protección de las células contra los desechos de células muertas, microorganismos y compuestos dañinos. Podemos decir que estos métodos de transporte activo son también variantes de la protección inmunológica de la célula y sus estructuras frente a diversos peligros.

Membrana celular también llamada membrana plasmática (o citoplasmática) y plasmalema. Esta estructura no solo separa el contenido interno de la célula del ambiente externo, sino que también entra en la composición de la mayoría de los orgánulos celulares y el núcleo, separándolos a su vez del hialoplasma (citosol), la parte líquida viscosa del citoplasma. Aceptemos llamar membrana citoplasmática el que separa el contenido de la celda del ambiente externo. El resto de los términos designan todas las membranas.

La estructura de la membrana celular (biológica) se basa en una doble capa de lípidos (grasas). La formación de tal capa está asociada con las peculiaridades de sus moléculas. Los lípidos no se disuelven en agua, sino que se condensan a su manera. Una parte de una sola molécula de lípido es una cabeza polar (es atraída por el agua, es decir, es hidrófila), y la otra es un par de colas largas no polares (esta parte de la molécula es repelida por el agua, que es decir, es hidrofóbico). Esta estructura de moléculas hace que "escondan" sus colas del agua y vuelvan sus cabezas polares hacia el agua.

Como resultado, se forma una doble capa de lípidos, en la que las colas no polares están adentro (enfrentadas entre sí) y las cabezas polares están orientadas hacia afuera (hacia el medio ambiente y el citoplasma). La superficie de dicha membrana es hidrófila, pero por dentro es hidrófoba.

En las membranas celulares, entre los lípidos, predominan los fosfolípidos (referirse a lípidos complejos). Sus cabezas contienen un residuo de ácido fosfórico. Además de los fosfolípidos, hay glicolípidos (lípidos + carbohidratos) y colesterol (se refiere a esteroles). Este último confiere rigidez a la membrana, ubicándose en su espesor entre las colas de los lípidos restantes (el colesterol es completamente hidrofóbico).

Debido a la interacción electrostática, algunas moléculas de proteínas se unen a las cabezas lipídicas cargadas, que se convierten en proteínas de la membrana de la superficie. Otras proteínas interactúan con las colas no polares, se sumergen parcialmente en la doble capa o la penetran de un lado a otro.

Por lo tanto, membrana celular Consiste en una doble capa de lípidos, proteínas superficiales (periféricas), sumergidas (semi-integrales) y permeables (integrales). Además, algunas proteínas y lípidos en el exterior de la membrana están vinculados a cadenas de carbohidratos.

eso modelo de mosaico fluido de la estructura de la membrana fue lanzado en los años 70 del siglo XX. Previo a esto, se asumió un modelo sándwich de la estructura, según el cual la bicapa lipídica está adentro, y desde adentro y afuera la membrana está cubierta con capas continuas de proteínas superficiales. Sin embargo, la acumulación de datos experimentales refutó esta hipótesis.

El grosor de las membranas en diferentes células es de aproximadamente 8 nm. Las membranas (incluso los lados diferentes de una) se diferencian entre sí en el porcentaje de diferentes tipos de lípidos, proteínas, actividad enzimática, etc. Algunas membranas son más líquidas y más permeables, otras son más densas.

Las roturas de la membrana celular se fusionan fácilmente debido a las características fisicoquímicas de la bicapa lipídica. En el plano de la membrana, los lípidos y las proteínas (a menos que estén fijados por el citoesqueleto) se mueven.

Funciones de la membrana celular

La mayoría de las proteínas sumergidas en la membrana celular realizan una función enzimática (son enzimas). A menudo (especialmente en las membranas de los orgánulos celulares) las enzimas se ordenan en una secuencia determinada de modo que los productos de reacción catalizados por una enzima pasen a la segunda, luego a la tercera, etc. Se forma un transportador que estabiliza las proteínas de la superficie, ya que no lo hacen. permita que las enzimas floten a lo largo de la bicapa lipídica.

La membrana celular realiza una función de delimitación (barrera) del medio ambiente y al mismo tiempo una función de transporte. Podemos decir que este es su propósito más importante. La membrana citoplasmática, que posee fuerza y ​​permeabilidad selectiva, mantiene la constancia de la composición interna de la célula (su homeostasis e integridad).

En este caso, el transporte de sustancias se produce de diversas formas. El transporte de gradiente de concentración implica el movimiento de sustancias desde un área con mayor concentración a un área con menor (difusión). Por ejemplo, los gases (CO 2, O 2) se difunden.

También hay transporte contra un gradiente de concentración, pero con gasto de energía.

El transporte es pasivo y ligero (cuando lo ayuda algún transportista). La difusión pasiva a través de la membrana celular es posible para sustancias liposolubles.

Hay proteínas especiales que hacen que las membranas sean permeables a los azúcares y otras sustancias solubles en agua. Estos portadores se unen a las moléculas transportadas y las arrastran a través de la membrana. Así es como se transfiere la glucosa al interior de los eritrocitos.

Las proteínas penetrantes, cuando se combinan, pueden formar un poro para el movimiento de ciertas sustancias a través de la membrana. Dichos transportadores no se mueven, sino que forman un canal en la membrana y funcionan de manera similar a las enzimas, uniendo una determinada sustancia. La transferencia se lleva a cabo debido a un cambio en la conformación de la proteína, por lo que se forman canales en la membrana. Un ejemplo es una bomba de sodio y potasio.

La función de transporte de la membrana celular eucariota también se realiza mediante endocitosis (y exocitosis). Gracias a estos mecanismos, grandes moléculas de biopolímeros, incluso células completas, ingresan a la célula (y desde ella). La endocitosis y la exocitosis no son características de todas las células eucariotas (los procariotas no la tienen en absoluto). Entonces se observa endocitosis en protozoos e invertebrados inferiores; en los mamíferos, los leucocitos y los macrófagos absorben sustancias nocivas y bacterias, es decir, la endocitosis desempeña una función protectora para el organismo.

La endocitosis se divide en fagocitosis(el citoplasma envuelve partículas grandes) y pinocitosis(captura de gotitas de líquido con sustancias disueltas en él). El mecanismo de estos procesos es aproximadamente el mismo. Las sustancias absorbidas en la superficie de las células están rodeadas por una membrana. Se forma una vesícula (fagocítica o pinocítica), que luego se mueve hacia la célula.

La exocitosis es la eliminación de sustancias de la célula por la membrana citoplasmática (hormonas, polisacáridos, proteínas, grasas, etc.). Estas sustancias están encerradas en vesículas de membrana que se ajustan a la membrana celular. Ambas membranas se fusionan y el contenido está fuera de la célula.

La membrana citoplasmática realiza una función receptora. Para ello, se ubican estructuras en su lado externo que pueden reconocer un estímulo químico o físico. Algunas de las proteínas que penetran en el plasmalema desde el exterior están conectadas a cadenas de polisacáridos (formando glicoproteínas). Son una especie de receptores moleculares que capturan hormonas. Cuando una hormona en particular se une a su receptor, cambia su estructura. Esto, a su vez, desencadena el mecanismo de respuesta celular. En este caso, los canales pueden abrirse y ciertas sustancias pueden comenzar a ingresar a la célula o eliminarse de ella.

La función receptora de las membranas celulares está bien estudiada sobre la base de la acción de la hormona insulina. Cuando la insulina se une a su receptor de glucoproteína, se activa la parte intracelular catalítica de esta proteína (enzima adenilato ciclasa). La enzima sintetiza AMP cíclico a partir de ATP. Ya activa o suprime varias enzimas del metabolismo celular.

La función receptora de la membrana citoplasmática también incluye el reconocimiento de células vecinas del mismo tipo. Estas células están unidas entre sí mediante varios contactos intercelulares.

En los tejidos, con la ayuda de contactos intercelulares, las células pueden intercambiar información entre sí utilizando sustancias de bajo peso molecular especialmente sintetizadas. Un ejemplo de tal interacción es la inhibición por contacto, cuando las células dejan de crecer después de recibir información de que el espacio libre está ocupado.

Los contactos intercelulares son simples (membranas de diferentes células se unen entre sí), bloqueo (invaginación de la membrana de una célula en otra), desmosomas (cuando las membranas están conectadas por haces de fibras transversales que penetran en el citoplasma). Además, existe una variante de contactos intercelulares debido a mediadores (mediadores): sinapsis. En ellos, la señal se transmite no solo químicamente, sino también eléctricamente. Las sinapsis transmiten señales entre las células nerviosas, así como de nervio a músculo.

La membrana plasmática ocupa posición especial, ya que limita la célula al exterior y está directamente conectado con el entorno extracelular. Tiene unos 10 nm de grosor y es la membrana celular más gruesa. Los componentes principales son proteínas (más del 60%), lípidos (alrededor del 40%) y carbohidratos (alrededor del 1%). Como todas las demás membranas celulares, se sintetiza en los canales EPS.

Funciones del plasmamalema.

Transporte.

La membrana plasmática es semipermeable, es decir moléculas selectivamente diferentes pasan a través de él a diferentes velocidades. Hay dos formas de transportar sustancias a través de la membrana: transporte pasivo y activo.

Transporte pasivo. El transporte pasivo o la difusión no requieren entrada de energía. Las moléculas sin carga se difunden a lo largo del gradiente de concentración, el transporte de moléculas cargadas depende del gradiente de concentración de protones de hidrógeno y la diferencia de potencial transmembrana, que se combinan en un gradiente de protones electroquímico. Como regla general, la superficie citoplasmática interna de la membrana lleva una carga negativa, lo que facilita la penetración de iones cargados positivamente en la célula. Hay dos tipos de difusión: simple y ligera.

La difusión simple es típica para pequeñas moléculas neutras (H 2 O, CO 2, O 2), así como para sustancias orgánicas hidrófobas de bajo peso molecular. Estas moléculas pueden pasar sin ninguna interacción con las proteínas de la membrana a través de los poros o canales de la membrana siempre que se mantenga el gradiente de concentración.

La difusión facilitada es característica de las moléculas hidrófilas, que se transportan a través de la membrana también a lo largo de un gradiente de concentración, pero con la ayuda de proteínas transportadoras de membrana especiales según el principio uniformes.

La difusión facilitada es muy selectiva, ya que la proteína transportadora tiene un centro de unión complementario a la sustancia transportada y la transferencia se acompaña de cambios conformacionales en la proteína. Uno de los posibles mecanismos de difusión facilitada es el siguiente: la proteína de transporte (translocasa) se une a la sustancia, luego se acerca al lado opuesto de la membrana, libera esta sustancia, asume la conformación inicial y está nuevamente lista para realizar la función de transporte. Se sabe poco sobre cómo se mueve la proteína en sí. Otro posible mecanismo de transferencia implica la participación de varias proteínas transportadoras. En este caso, el propio compuesto inicialmente unido pasa de una proteína a otra, uniéndose secuencialmente con una u otra proteína hasta que se encuentra en el lado opuesto de la membrana.

Transporte activo. Dicho transporte tiene lugar cuando la transferencia se realiza contra el gradiente de concentración. Requiere el gasto de energía por parte de la célula. El transporte activo sirve para la acumulación de sustancias dentro de la célula. La fuente de energía suele ser ATP. Para el transporte activo, además de la fuente de energía, es necesaria la participación de proteínas de membrana. Uno de los sistemas de transporte activo en las células animales es responsable del transporte de iones Na y K + a través de la membrana celular. Este sistema se llama N / A + - Bomba K *. Se encarga de mantener la composición del entorno intracelular, en el que la concentración de iones K + es superior a la de iones Na *.

El gradiente de concentración de ambos iones se mantiene transfiriendo K + al interior de la célula y Na + al exterior. Ambos transportes ocurren contra un gradiente de concentración. Esta distribución de iones determina el contenido de agua en las células, la excitabilidad células nerviosas y células musculares y otras propiedades de las células normales. La bomba de Na + -K + es una proteína - transporte ATPasa. La molécula de esta enzima es un oligómero e impregna la membrana. Durante el ciclo completo de la operación de la bomba, se transfieren 3 iones Na + de la célula a la sustancia intercelular, y en la dirección opuesta, 2 iones K +, mientras se usa la energía de la molécula de ATP. Existen sistemas de transporte para el transporte de iones de calcio (Ca 2+ -ATPasa), bombas de protones (H + -ATPasa), etc.

La transferencia activa de una sustancia a través de la membrana, que se lleva a cabo debido a la energía del gradiente de concentración de otra sustancia, se denomina síntoma... En este caso, la ATPasa de transporte tiene sitios de unión para ambas sustancias. Antiport es el movimiento de una sustancia contra su gradiente de concentración. En este caso, otra sustancia se mueve en la dirección opuesta a lo largo de su gradiente de concentración. El síntoma y el anti-transporte (cotransporte) pueden ocurrir durante la absorción de aminoácidos del intestino y la reabsorción de glucosa de la orina primaria, utilizando la energía del gradiente de concentración de iones Na + creado por Na +, K + -ATPasa.

Otros 2 tipos de transporte son la endocitosis y la exocitosis.

Endocitosis- captura de partículas grandes por la célula. Hay varias formas de endocitosis: pinocitosis y fagocitosis. Generalmente bajo pinocitosis comprender la captura de partículas coloidales líquidas por la célula, bajo fagocitosis- captura de corpúsculos (partículas más densas y más grandes hasta otras células). El mecanismo de pino y fagocitosis es diferente.

V vista general la entrada en la célula de partículas sólidas o gotitas de líquido desde el exterior se denomina heterofagia. Este proceso está más extendido en los protozoos, pero es muy importante en los seres humanos (así como en otros mamíferos). La heterofagia juega un papel esencial en la protección del cuerpo (neutrófilos segmentados - granulocitos; macrofagocitos), reestructuración. tejido óseo(osteoclastos), formación de tiroxina por folículos glándula tiroides, reabsorción de proteínas y otras macromoléculas en la nefrona proximal y otros procesos.

Pinocitosis

Para que las moléculas externas entren en la célula, primero deben estar unidas por receptores de glucocálix (un conjunto de moléculas unidas a las proteínas de la superficie de la membrana) (Fig.).

En el sitio de tal unión, las moléculas de proteína de clatrina se encuentran debajo del plasmalema. El plasmalema, junto con las moléculas adheridas desde el exterior y la clatrina subyacente en el citoplasma, comienza a invadir. La protuberancia se vuelve cada vez más profunda, sus bordes se acercan y luego se cierran. Como resultado, se separa una burbuja del plasmalema, que transporta las moléculas capturadas. La clatrina en su superficie parece un borde desigual en las micrografías electrónicas, por lo tanto, estas burbujas se llaman bordeadas.

La clatrina evita que las vesículas se adhieran a las membranas intracelulares. Por lo tanto, las vesículas bordeadas se pueden transportar libremente en la célula precisamente a aquellas partes del citoplasma donde se debe usar su contenido. Así es como, en particular, las hormonas esteroides se envían al núcleo. Sin embargo, por lo general, las vesículas bordeadas pierden su borde poco después de la escisión del plasmalema. La clatrina se transfiere al plasmalema y nuevamente puede participar en reacciones de endocitosis.

En la superficie celular del citoplasma hay vesículas más permanentes: endosomas. Las vesículas bordeadas liberan clatrina y se fusionan con los endosomas, aumentando el volumen y la superficie de los endosomas. Luego, la parte sobrante de los endosomas se separa en forma de una nueva vesícula, en la que no hay sustancias que hayan ingresado a la célula, permanecen en el endosoma. La nueva vesícula se dirige a la superficie celular y se fusiona con la membrana. Como resultado, se restaura la disminución del plasmalema, que surge durante la escisión de la vesícula delimitada, mientras que sus receptores también regresan al plasmalema.

Los endosomas se sumergen en el citoplasma y se fusionan con las membranas del lisosoma. Las sustancias entrantes dentro de un lisosoma secundario de este tipo sufren diversas transformaciones bioquímicas. Una vez completado el proceso, la membrana del lisosoma puede desintegrarse en fragmentos y los productos de descomposición y el contenido del lisosoma quedan disponibles para reacciones metabólicas intracelulares. Por ejemplo, los aminoácidos se unen al ARNt y se entregan a los ribosomas, mientras que la glucosa puede ingresar al complejo de Golgi o los túbulos del EPS agranular.

Aunque los endosomas no tienen un borde de clatrina, no todos se fusionan con los lisosomas. Algunos de ellos se dirigen de una superficie celular a otra (si las células forman una capa epitelial). Allí, la membrana del endosoma se fusiona con el plasmolema y el contenido se excreta. Como resultado, las sustancias se transfieren a través de la célula de un entorno a otro sin cambios. Este proceso se llama transcitosis... Las moléculas de proteínas, en particular las inmunoglobulinas, también pueden transportarse por transcitosis.

Fagocitosis.

Si una partícula grande tiene agrupaciones moleculares en su superficie que pueden ser reconocidas por los receptores celulares, se une. De ninguna manera siempre las partículas extrañas poseen tales grupos. Sin embargo, al ingresar al cuerpo, están rodeados de moléculas de inmunoglobulinas (opsoninas), que siempre se encuentran en la sangre y en el entorno extracelular. Las inmunoglobulinas siempre son reconocidas por las células fagocíticas.

Después de que las opsoninas que cubren la partícula extraña se unen a los receptores del fagocito, se activa su complejo de superficie. Los microfilamentos de actina comienzan a interactuar con la miosina y cambia la configuración de la superficie celular. Las excrecencias del citoplasma del fagocito se extienden alrededor de la partícula. Cubren la superficie de la partícula y se combinan sobre ella. Las hojas exteriores de las excrecencias se fusionan, cerrando la superficie celular.

Láminas profundas de excrecencias forman una membrana alrededor de la partícula absorbida: se forma fagosoma. El fagosoma se fusiona con los lisosomas, lo que da como resultado su complejo: heterolisosoma (heterosoma, o fagolisosoma). En él, se produce la lisis de los componentes de las partículas capturadas. Algunos de los productos de lisis se eliminan del heterosoma y son utilizados por la célula, mientras que algunos pueden no ser susceptibles de la acción de las enzimas lisosomales. Estos residuos forman cuerpos residuales.

Potencialmente, todas las células tienen la capacidad de fagocitosis, pero en el cuerpo, solo unas pocas se especializan en esta dirección. Estos son leucocitos y macrófagos neutrofílicos.

Exocitosis.

Esta es la eliminación de sustancias de la célula. Primero, los compuestos de gran peso molecular se segregan en el complejo de Golgi en forma de burbujas de transporte. Estos últimos, con la participación de microtúbulos, se dirigen a la superficie celular. La membrana de la burbuja está incrustada en el plasmalema y el contenido de la burbuja está fuera de la célula (Fig.) La burbuja con el plasmalema puede fusionarse sin señales adicionales. Esta exocitosis se llama constitutivo. Así es como la mayoría de los productos de su propio metabolismo se eliminan de la célula. Sin embargo, varias células están diseñadas para sintetizar compuestos especiales, secretos que se utilizan en otras partes del cuerpo. Para que la vesícula de transporte con el secreto se fusione con la membrana plasmática, se requieren señales externas. Solo entonces se producirá la fusión y se dará a conocer el secreto. Esta exocitosis se llama regulado... Las moléculas de señalización que promueven la liberación de secreciones se denominan liberinas (factores de liberación), y prevenir la eliminación - estatinas.

Funciones del receptor.

Son proporcionados principalmente por glicoproteínas ubicadas en la superficie del plasmalema y capaces de unirse a sus ligandos. El ligando corresponde a su receptor como la llave de una cerradura. La unión del ligando al receptor provoca un cambio en la conformación del polipéptido. Con tal cambio en la proteína transmembrana, se establece la comunicación entre el ambiente extra e intracelular.

Tipos de receptores.

Receptores asociados con canales de iones de proteínas. Interactúan con una molécula de señalización que abre o cierra temporalmente el canal para el paso de iones. (Por ejemplo, el receptor del neurotransmisor acetilcolina es una proteína que consta de 5 subunidades que forman un canal de iones. En ausencia de acetilcolina, el canal se cierra y, después de la unión, se abre y permite el paso de los iones de sodio).

Receptores catalíticos. Consisten en una parte extracelular (el propio receptor) y una parte citoplásmica intracelular, que funciona como una enzima prolinkinasa (por ejemplo, receptores de la hormona del crecimiento).

Receptores asociados con proteínas G. Se trata de proteínas transmembrana que constan de un receptor que interactúa con un ligando y una proteína G (proteína reguladora unida a guanosina trifosfato), que transmite una señal a una enzima unida a la membrana (adenilato ciclasa) o un canal iónico. Como resultado, se activan los iones de calcio o AMP cíclico. (Así es como funciona el sistema de adenilato ciclasa. Por ejemplo, en las células del hígado hay un receptor para la hormona insulina. La parte supercelular del receptor se une a la insulina. Esto provoca la activación de la parte intracelular, la enzima adenilato ciclasa. Sintetiza AMP cíclico a partir de ATP, que regula la velocidad de varios procesos intracelulares, provocando la activación o inhibición de esas u otras enzimas metabólicas.

Receptores que perciben factores físicos... Por ejemplo, la proteína fotorreceptora rodopsina. Al absorber la luz, cambia su conformación y excita un impulso nervioso.

La membrana celular, también llamada plasmalema, citolema o membrana plasmática, es una estructura molecular de naturaleza elástica, que está compuesta por diversas proteínas y lípidos. Separa el contenido de cualquier célula del entorno externo, regulando así sus propiedades protectoras, y también proporciona un intercambio entre el entorno externo y directamente el contenido interno de la célula.

El plasmamalema es un tabique ubicado en el interior, directamente detrás del caparazón. Divide la celda en ciertos compartimentos, que se dirigen a compartimentos u orgánulos. Contienen condiciones ambientales especializadas. La pared celular cubre por completo toda la membrana celular. Parece una doble capa de moléculas.

Información básica

La composición del plasmalema son fosfolípidos o, como también se les llama, lípidos complejos. Los fosfolípidos tienen varias partes: una cola y una cabeza. Los expertos llaman partes hidrofóbicas e hidrofílicas: dependiendo de la estructura del animal o célula vegetal... Las secciones que se llaman cabeza miran hacia el interior de la celda y las colas miran hacia el exterior. Los plasmalemas son de estructura invariable y son muy similares en diferentes organismos; arqueas, en las que las particiones constan de varios alcoholes y glicerol, pueden ser una excepción.

Espesor del plasmamama de aproximadamente 10 nm.

Hay particiones que se encuentran en el exterior o en el exterior de la parte cercana a la membrana; se denominan superficie. Algunos tipos de proteínas pueden ser una especie de puntos de contacto para la membrana celular y la membrana. Dentro de la célula está el citoesqueleto y la pared exterior. Ciertos tipos de proteínas integrales pueden usarse como canales en los receptores de transporte de iones (en paralelo con las terminaciones nerviosas).

Si usa un microscopio electrónico, puede obtener datos a partir de los cuales puede construir un diagrama de la estructura de todas las partes de la celda, así como los componentes principales y las carcasas. El aparato superior constará de tres subsistemas:

• inclusión compleja de supramembrana;
• el sistema musculoesquelético del citoplasma, que tendrá una parte submembrana.

Este aparato incluye el citoesqueleto de una célula. El citoplasma con orgánulos y un núcleo se llama aparato nuclear. El citoplasma o, en otras palabras, la membrana de las células plasmáticas se encuentra debajo de la membrana celular.

La palabra "membrana" proviene de palabra latina membrum, que puede traducirse como "piel" o "vaina". El término se propuso hace más de 200 años y a menudo se lo llamaba los bordes de la célula, pero en el período en que comenzó el uso de varios equipos electrónicos, se estableció que los citolemas plasmáticos componen muchos elementos diferentes de la membrana.

Los elementos suelen ser estructurales, como:

• mitocondrias;
• lisosomas;
• plastidios;
• particiones.

Una de las primeras hipótesis sobre la composición molecular del plasmalema fue formulada en 1940 por un instituto de investigación de Gran Bretaña. Ya en 1960, William Roberts propuso al mundo la hipótesis de la "membrana elemental". Ella asumió que todos los plasmalemas de una célula constan de ciertas partes, de hecho, se forman de acuerdo con un principio general para todos los reinos de organismos.

A principios de los años setenta del siglo XX, se descubrieron muchos datos, sobre la base de los cuales, en 1972, científicos de Australia propusieron un nuevo modelo de mosaico líquido de la estructura de las células.

Estructura de la membrana plasmática

El modelo de 1972 es generalmente aceptado hasta el día de hoy. Es decir, en la ciencia moderna, varios científicos que trabajan con el caparazón se basan en el trabajo teórico "La estructura de la membrana biológica del modelo de mosaico líquido".

Las moléculas de proteína están asociadas con la bicapa lipídica y penetran por completo toda la membrana: proteínas integrales (uno de los nombres comunes es proteínas transmembrana).

La cáscara de la composición tiene varios componentes de carbohidratos, que se verán como una cadena de polisacárido o sacárido. La cadena, a su vez, estará unida por lípidos y proteínas. Las cadenas conectadas por moléculas de proteínas se denominan glucoproteínas y las moléculas de lípidos se denominan glucósidos. Los carbohidratos se encuentran en el exterior de la membrana y actúan como receptores en las células animales.

Glicoproteína: son un complejo de funciones supramembrana. También se le llama glucocálix (de las palabras griegas glyc y calix, que significa "dulce" y "taza"). El complejo promueve la adhesión celular.

Funciones de la membrana plasmática

Barrera

Ayuda a separar los componentes internos de la masa celular de aquellas sustancias que se encuentran en el exterior. Protege al cuerpo de la entrada de diversas sustancias que le serán extrañas y ayuda a mantener el equilibrio intracelular.

Transporte

La celda tiene su propio "transporte pasivo" y lo utiliza para reducir el gasto energético. La función de transporte trabaja en los siguientes procesos:

• endocitosis;
• exocitosis;
• metabolismo del sodio y del potasio.

En el exterior de la membrana hay un receptor, en cuyo sitio se mezclan hormonas y varias moléculas reguladoras.

Transporte pasivo- un proceso en el que una sustancia pasa a través de una membrana, sin gastar energía. En otras palabras, la sustancia se entrega desde el área de la célula con una concentración alta, hacia el lado donde la concentración será menor.

Hay dos tipos:

• Difusión simple- Es inherente a las pequeñas moléculas neutras H2O, CO2 y O2 y algunas sustancias orgánicas hidrófobas de bajo peso molecular y, en consecuencia, atraviesan fácilmente los fosfolípidos de membrana. Estas moléculas pueden penetrar la membrana hasta que el gradiente de concentración sea estable y sin cambios.
• Difusión facilitada- característica de varias moléculas de tipo hidrofílico. También pueden atravesar la membrana según el gradiente de concentración. Sin embargo, el proceso se llevará a cabo utilizando diversas proteínas que formarán canales específicos de compuestos iónicos en la membrana.

Transporte activo es el movimiento de varios componentes a través de la pared de la membrana en oposición al gradiente. Tal transferencia requiere un gasto significativo de recursos energéticos en la celda. Muy a menudo, el transporte activo es la principal fuente de consumo de energía.

Hay varias variedades. transporte activo con la participación de proteínas transportadoras:

• Bomba de sodio-potasio. Recepción de minerales esenciales y oligoelementos por parte de la célula.
• Endocitosis- el proceso por el cual la célula captura partículas sólidas (fagocitosis) o varias gotas de cualquier líquido (pinocitosis).
• Exocitosis- el proceso por el cual ciertas partículas se liberan de la célula al ambiente externo. El proceso es un contrapeso a la endocitosis.

El término "endocitosis" proviene de las palabras griegas "enda" (desde adentro) y "cetosis" (cuenco). El proceso caracteriza la captura de la composición externa por la célula y se lleva a cabo durante la producción de vesículas de membrana. Este término fue propuesto en 1965 por Christian Bailes, profesor de citología de Bélgica, que estudió la absorción de diversas sustancias por células de mamíferos, así como la fagocitosis y pinocitosis.

Fagocitosis

Ocurre cuando la célula captura determinadas partículas sólidas o células vivas. Y la pinocitosis es un proceso en el que la célula captura gotas de líquido. La fagocitosis (de las palabras griegas "devorador" y "receptáculo") es un proceso en el que se capturan y absorben objetos muy pequeños de la naturaleza viva, así como las partes sólidas de varios organismos unicelulares.

El descubrimiento del proceso pertenece a un fisiólogo de Rusia, Vyacheslav Ivanovich Mechnikov, quien determinó directamente el proceso, mientras realizaba varias pruebas con estrellas de mar y pequeñas dafnias.

La nutrición de los organismos heterótrofos unicelulares se basa en su capacidad para digerir y también capturar varias partículas.

Mechnikov describió un algoritmo para la absorción de bacterias por una ameba y principio general fagocitosis:

• adhesión: la adhesión de bacterias a la membrana celular;
• absorción;
• la formación de una burbuja con una célula bacteriana;
• descorchar la burbuja.

En base a esto, el proceso de fagocitosis consta de las siguientes etapas:

1. La partícula absorbida se adhiere a la membrana.
2. El entorno de la partícula absorbida por una membrana.
3. Formación de vesículas de membrana (fagosoma).
4. Desprendimiento de la vesícula de membrana (fagosoma) hacia el interior de la célula.
5. Combinando fagosoma y lisosoma (digestión) y movimiento interno de partículas.

Se puede observar digestión completa o parcial.

En el caso de la digestión parcial, con mayor frecuencia se forma un cuerpo residual, que permanecerá dentro de la célula durante algún tiempo. Los residuos que no serán digeridos se eliminan (evacuan) de la célula por exocitosis. En el curso de la evolución, esta función de predisposición a la fagocitosis se fue separando gradualmente y pasó de varias células unicelulares a células especializadas (como la digestiva en celentéreos y esponjas), y luego a células especiales en mamíferos y humanos.

Los linfocitos y leucocitos en la sangre son propensos a la fagocitosis. El proceso de fagocitosis en sí requiere un gran gasto de energía y se combina directamente con la actividad de la membrana celular externa y los lisosomas, que contienen enzimas digestivas.

Pinocitosis

La pinocitosis es la captura por la superficie celular de cualquier líquido en el que haya varias sustancias. El descubrimiento del fenómeno de la pinocitosis pertenece al científico Fitzgerald Lewis... Este evento ocurrió en 1932.

La pinocitosis es uno de los principales mecanismos por los cuales los compuestos de alto peso molecular ingresan a la célula, por ejemplo, diversas glicoproteínas o proteínas solubles. La actividad pinocítica, a su vez, es imposible sin el estado fisiológico de la célula y depende de su composición y la composición del medio. Podemos observar la pinocitosis más activa en la ameba.

En humanos, se observa pinocitosis en células intestinales, vasos sanguíneos, túbulos renales y ovocitos en crecimiento. Para representar el proceso de pinocitosis, que se llevará a cabo con la ayuda de leucocitos humanos, se puede hacer una protuberancia de la membrana plasmática. Esto despegará y despegará las piezas. El proceso de pinocitosis requiere un gasto de energía.

Etapas del proceso de pinocitosis:

1. En el plasmalema de la célula externa, aparecen crecimientos delgados que rodean las gotas de líquido.
2. Esta porción de la capa exterior se vuelve más delgada.
3. Formación de vesículas de membrana.
4. La pared se rompe (se cae).
5. La vesícula se mueve en el citoplasma y puede fusionarse con varias vesículas y orgánulos.

Exocitosis

El término proviene de las palabras griegas "exo" - externo, externo y "citosis" - recipiente, cuenco. El proceso consiste en la liberación de determinadas partículas por parte de la célula al medio exterior. El proceso de exocitosis es el opuesto a la pinocitosis.

En el proceso de ecocitosis, las burbujas de líquido intracelular salen de la célula y pasan a la membrana externa de la célula. El contenido del interior de las vesículas se puede liberar al exterior y la membrana celular se fusiona con la membrana de las vesículas. Por tanto, la mayoría de los compuestos macromoleculares se producirán de esta forma.

La exocitosis realiza una serie de tareas:

• entrega de moléculas a la membrana celular externa;
• transporte a través de la célula de sustancias que serán necesarias para el crecimiento y aumento en el área de la membrana, por ejemplo, ciertas proteínas o fosfolípidos;
• soltar o unirse partes diferentes;
• eliminación de productos nocivos y tóxicos que aparecen durante el metabolismo, por ejemplo, de ácido clorhídrico secretada por las células de la mucosa gástrica;
• transporte de pepsinógeno, así como moléculas de señalización, hormonas o neurotransmisores.

Funciones especificas membranas biológicas :

• generación de un impulso que ocurre a nivel nervioso, dentro de la membrana de la neurona;
• síntesis de polipéptidos, así como lípidos y carbohidratos de una red rugosa y suave del retículo endoplásmico;
• cambio de energía luminosa y su transformación en energía química.

Video

De nuestro video, aprenderá muchas cosas interesantes y útiles sobre la estructura de la celda.

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El núcleo es responsable de almacenar el material genético registrado en el ADN y también controla todos los procesos en la célula. El citoplasma contiene orgánulos, cada uno de los cuales tiene sus propias funciones, como por ejemplo, la síntesis de sustancias orgánicas, la digestión, etc. Y hablaremos del último componente con más detalle en este artículo.

en biología?

Discurso lenguaje simple, esto es un caparazón. Sin embargo, no siempre es completamente impenetrable. Casi siempre se permite el transporte de determinadas sustancias a través de la membrana.

En citología, las membranas se pueden clasificar en dos tipos principales. La primera es la membrana plasmática que recubre la célula. El segundo son las membranas de los orgánulos. Hay orgánulos que tienen una o dos membranas. El retículo endoplásmico, las vacuolas y los lisosomas pertenecen a los de una sola membrana. Los plástidos y las mitocondrias pertenecen a dos membranas.

Además, las membranas pueden estar dentro de orgánulos. Por lo general, estos son derivados de la membrana interna de dos orgánulos de membrana.

¿Cómo se organizan las membranas de los orgánulos de dos membranas?

Los plástidos y las mitocondrias tienen dos capas. La membrana externa de ambos orgánulos es lisa, pero la membrana interna forma las estructuras necesarias para el funcionamiento del organoide.

Entonces, el caparazón de las mitocondrias tiene proyecciones hacia adentro: crestas o crestas. Sobre ellos tiene lugar un ciclo de reacciones químicas necesarias para la respiración celular.

Los derivados de la membrana interna de los cloroplastos son sacos en forma de disco: tilacoides. Se recogen en pilas: granos. Las facetas individuales se combinan entre sí utilizando laminillas, estructuras largas, también formadas a partir de membranas.

La estructura de las membranas de los orgánulos de una membrana.

Estos orgánulos tienen una membrana. Suele ser una cáscara lisa compuesta por lípidos y proteínas.

Características de la estructura de la membrana plasmática de la célula.

La membrana está formada por sustancias como lípidos y proteínas. La estructura de la membrana plasmática proporciona un espesor de 7-11 nanómetros. La mayor parte de la membrana está formada por lípidos.

La estructura de la membrana plasmática prevé la presencia de dos capas en ella. La primera es una capa doble de fosfolípidos y la segunda es una capa de proteínas.

Lípidos de la membrana plasmática

Los lípidos que forman la membrana plasmática se dividen en tres grupos: esteroides, esfingofosfolípidos y glicerofosfolípidos. La molécula de este último contiene el residuo de un alcohol triatómico de glicerol, en el que los átomos de hidrógeno de dos grupos hidroxilo se reemplazan por cadenas de ácidos grasos, y el átomo de hidrógeno del tercer grupo hidroxilo se reemplaza por un residuo de ácido fosfórico, para al que, a su vez, se le añade el residuo de una de las bases nitrogenadas.

La molécula de glicerofosfolípidos se puede dividir en dos partes: la cabeza y la cola. La cabeza es hidrófila (es decir, se disuelve en agua) y las colas son hidrófobas (repelen el agua, pero se disuelven en disolventes orgánicos). Debido a esta estructura, la molécula de glicerofosfolípido puede denominarse anfifílica, es decir, tanto hidrofóbica como hidrofílica al mismo tiempo.

Los esfingofosfolípidos son similares en Estructura química sobre glicerofosfolípidos. Pero se diferencian de los mencionados anteriormente en que en lugar de un residuo de glicerol, contienen un residuo de alcohol esfingosina. Sus moléculas también tienen cabeza y cola.

La siguiente imagen muestra un diagrama de la estructura de la membrana plasmática.

Proteínas de la membrana plasmática

En cuanto a las proteínas que componen la estructura de la membrana plasmática, se trata principalmente de glicoproteínas.

Dependiendo de su ubicación en el caparazón, se pueden dividir en dos grupos: periféricos e integrales. Los primeros son los que se encuentran en la superficie de la membrana, y los segundos son los que penetran en todo el espesor de la membrana y se ubican en el interior de la capa lipídica.

Dependiendo de las funciones que realicen las proteínas, se pueden dividir en cuatro grupos: enzimáticas, estructurales, transportadoras y receptoras.

Todas las proteínas que se encuentran en la estructura de la membrana plasmática no se unen químicamente a los fosfolípidos. Por lo tanto, pueden moverse libremente en la capa principal de la membrana, agruparse en grupos, etc. Por eso la estructura de la membrana plasmática de una célula no puede llamarse estática. Es dinámico ya que cambia todo el tiempo.

¿Cuál es el papel de la membrana celular?

La estructura de la membrana plasmática le permite hacer frente a cinco funciones.

El primero y principal es la restricción del citoplasma. Gracias a esto, la jaula tiene una forma y un tamaño constantes. Esta función se realiza debido al hecho de que la membrana plasmática es fuerte y elástica.

El segundo papel es asegurar. Debido a su elasticidad, las membranas plasmáticas pueden formar excrecencias y pliegues en sus uniones.

La siguiente función de la pared celular es el transporte. Lo aportan proteínas especiales. Gracias a ellos, las sustancias necesarias se pueden transportar a la celda y las innecesarias se pueden eliminar.

Además, la membrana plasmática tiene una función enzimática. También proviene de proteínas.

Y la última función es señal. Debido al hecho de que las proteínas bajo la influencia de ciertas condiciones pueden cambiar su estructura espacial, la membrana plasmática puede enviar señales a las células.

Ahora ya sabes todo sobre las membranas: qué es una membrana en biología, qué son, cómo están dispuestas la membrana plasmática y las membranas organoides, qué funciones realizan.