Membrana Celular

Membrana celular:

La membrana celular es una estructura clave en el funcionamiento de las células, es la frontera entre el exterior y el interior de la misma, esto significa que algunas cosas quedaran fuera de la célula y otras quedarán dentro. La membrana está compuesta de lípidos, uno de los lípidos de membrana más frecuentes son los fosfo-lípidos, que recordarás los trabajamos en la parte de lípidos, (si no recuerdas esto, lee la entrada del blog que trata sobre lípidos). Recuerda que los fosfo-lípidos  son moléculas anfipáticas, esto quiere decir que una parte de la molécula llamada "Cabeza" (el fosfato) es soluble en agua, y otra parte llamada "Cola" (los ácidos grasos), es insoluble en agua. Cuando hay moléculas anfipáticas en una solución acuosa, estas tienden a ordenarse automáticamente (por si solas) en unas estructuras que maximizan el contacto de las cabezas con el agua, y minimizan el contacto de las colas con el agua. Estas estructuras se denominan "Micelas" y "Liposomas". 

Figura 1. Se observa en la figura 1.A un liposoma, formado por una doble capa de lípidos, encerrando al medio un medio acuoso. En la figura 1.B, se observa una micela, con las cabezas hacia el exterior y las colas en contacto entre ellas y protegidas del agua del exterior. En la imagen 1.C se observa una doble capa de lípidos.

El modelo más usado de la membrana, es el llamado "Mosaico Fluido". Este modelo propone que la membrana está formada por  una doble capa de lípidos, como en la figura 1.C, y ya veremos que tiene de mosaico y quede fluido. Al ser una estructura lipídica, esta no es rígida, si no más bien blanda y flexible, osea "Fluida". Recuerda que los ácidos grasos forman sustancias como la grasa o el aceite, que no son sustancias rígidas, si no más bien blandas, incluso líquidas, sobre todo los aceites. 

La membrana está compuesta además por otras moléculas, siendo las más abundantes las proteínas, los glúcidos y el colesterol (si no recuerdas, ve a la entrada del blog sobre proteínas, glúcidos y colesterol).  

Las proteínas de membrana pueden ser de dos tipos:

Proteínas periféricas de membrana: 
Son proteínas que no se encuentran metidas dentro de la membrana, o sea no están entre los lípidos de membrana. Más bien están unidas a los fosfatos, ya sea en la cara interna o externa (Figura 2). 

Proteinas integrales de membrana:

Estas proteínas se encuentran dentro de la membrana, y tiene uniones con las colas de los lípidos de membrana. Para poder tener estas interacciones, algunos de sus aminoácidos deben tener grupos "R" capaces de unirse a las colas hidrofóbicas de los ácidos grasos. Algunas de estas proteínas integrales se llaman proteínas trans-membrana, debido a que atraviesan la membrana de un lado al otro (Figura 2). 

Figura 2.  En la figura se observan proteínas periféricas de membrana, unidas a los fosfolípidos mediante sus cabezas polares, y proteínas integrales de membrana, algunas se ubican solo en una hemicapa de la bicapa, pudiendo ser la externa o la interna, y otras atraviesan la membrana de lado a lado (proteínas trans-membrana) . 


Las proteínas de la membrana se pueden clasificar de acuerdo a sus funciones (Figura 3): 

Figura 3. En esta figura se ven las funciones que cumplen las proteínas en la membrana. La proteína de la parte A es una proteína "Canal", que permite que algunas sustancias entren y/o salgan de la célula. La proteína en B sirven para "Anclar" o sujetar la célula a las demás células que la rodean. La proteína en C, es una proteína capaz de unirse a una hormona u otra molécula mensajera y recibir el mensaje que esta trae, al realizar alguna acción en el interior de la célula. La proteína en D, es una enzima, o sea que es capaz de "Catalizar" o apurar una reacción química que es necesaria para la célula.   


Otras moléculas que son muy comunes en las membranas biológicas:


 Glúcidos. 

Estos pueden estar unidos a un lípido (gluco-lípido), o unidos a una proteína (gluco-proteína). Algunas de sus sus funciones suele ser:

• Distinguir cada tipo de célula, ya que cada célula tiene glucoproteínas únicas. Por ejemplo las células del hígado tienen glucoproteínas muy distintas a las del riñón. 
• Unión y anclaje: Estas moléculas permiten que la célula se adhiera a las demás células de su mismo tejido.
• Conforman la sustancia que se encuentra entre las células.  

Colesterol:

El colesterol es una molécula común en las membranas, su función es hacer que la membrana se vuelva más fluida, ya que al estar formado por unos anillos rígidos, estos no permiten que los ácidos grasos de las colas hidrofóbicas se unan entre si. Es muy frecuente que los seres vivos unicelulares, aumenten la cantidad de colesterol en sus membranas cuando la temperatura del medio que los rodea, baja, para evitar que la membrana se quede "Dura", como la grasa cuando se enfría.

En la imagen 4 se observan todas las moléculas en una membrana, compárala con la imagen 5, que es de un mosaico, y comprenderás la parte de "mosaico" en el nombre "Mosaico Fluido". La parte de fluido se debe a que todas estas moléculas son libres de moverse en toda la membrana, incluso pasando de la moncapa interna a la externa. Estudia la imagen con detenimiento. 

Figura  4. En la imagen se puede observar el esquema de una membrana, con todas las moléculas que hemos mencionado, de la manera que se hallarían en  una membrana real. 




Imagen 5. Un mosaico es una obra de arte realizada con cientos o miles de trozos de cualquier material, colocados de manera que formen una imagen.