Las células deben realizar muchas reacciones químicas necesarias para la vida. Es por esto que la membrana plasmática debe conservar un ambiente interno adecuado de la célula rodeándola y separándole físicamente del ambiente externo; así como también regula el paso de sustancias hacia adentro y fuera de la célula.
La membrana plasmática no es una pared inanimada como algunos piensan sino que es una estructura muy dinámica y compleja que se compone de lípidos en su mayor parte fosfolípidos y colesterol quien se encarga de establecer el movimiento de los fosfolípidos, una serie de proteínas integrales y transmembranales que atraviesan la membrana formadas por canales ionicos que transportan Na+, K+, Cl- entre otros; así como también se encuentran las proteínas periféricas que se sitúan en la parte exterior e interior de la doble capa lipídica lo cual le permite realizar numerosas funciones, dentro de esta división también encontramos carbohidratos que ayudan al reconocimiento para el ingreso y salida de la célula conocidas como Glucocálix constituyendo en conjunto el conocido Modelo de mosaico fluido.
Figura2.1.Imagen Modelo Mosaico Fluido extraida de http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/La_celula/contenidos5.htm
FUNCIONES ESPECIFICAS
- Mantener el medio intracelular diferenciado del medio extracelular.
- Le da forma y es la razón de ser de la célula.
- Selecciona y transporta las sustancias que entran y salen de la célula para su perfecto funcionamiento.
- Proporciona estabilidad, resistencia y flexibilidad a la célula.
- Transmisión y detención de señales de tipo eléctrico en células excitables tiene lugar a través de la membrana mediante receptores en hormonas,neurotransmisores y otras moléculas.
FOSFOLÍPIDOS
Representan la estructura primordial que determina las propiedades físicas de las membranas plasmáticas ya que contiene características singulares que le permite formar estructuras con 2 estratos o bicapas.
Los fosfolípidos son anfipáticos, esto quiere decir que cada molécula está compuesta por una fracción polar, dentro de la cual hay regiones de carga distinguida y una fracción no polar es decir carente de regiones de carga distinguida. Un extremo de cada fosfolípido se asocia libremente al agua mientras que el otro extremo lo contrario, de modo que la orientación mas estable que pueden tener los lleva a que se ensamblen de manera espontanea y formen la bicapa en el agua. Esto permite que las cabeza hidrófilicas polares compuesta por un grupo fosfato (carga positiva) unido a un grupo colina (carga negativa) puedan estar en contacto con el entorno acuoso y sus colas hidrofóbicas apolares, compuestas por una cadena larga de hidrocarburos derivada de un ácido graso queden incluidas dentro de la estructura lejos de las moléculas de agua.
TRANSPORTE CELULAR A TRAVÉS DE LA MEMBRANA
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE TRANSPORTE PASIVO
Primario: Es aquel del cual depende su energía directa de de ATP. Ejemplos: Bomba sodio potasio, ATPasa de Calcio y bomba de protones en mitocondrias.
Secundario: Es un transporte activo que depende indirectamente de ATP.
La membrana plasmática actúa como una valla semipermeable entre el medio extracelular y el medio intracelular. Esta permeabilidad selectiva asegura el paso de sustancia esenciales y permite mantener un medio interno constante.
El transporte en la membrana depende de la naturaleza física y química ya que si una hormona esteroidea pretende ingresar a la membrana podrá hacerlo por su naturaleza apolar mientras que las sustancias polares no podrán ingresar, para esto observamos la participación de proteínas con canales ionicos que facilitaran la entrada y salida de dichas sustancias; para esto también es necesario el uso de energía cuando vayan en contra del gradiente de concentración es decir de una zona donde la concentración sea menor a otra donde esta sea mayor.
Existen dos clases de transporte: Transporte Pasivo y Transporte Activo. El transporte pasivo se clasifica en: Disfusión Simple, Disfusión facilitada y Ósmosis.
Figura 2.2. Transporte Celular a través de la Membrana extraída. http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?ID=136041
- No requiere de energía
- Va de mayor a menor concentración
- A favor del gradiente de concentración
DIFUSIÓN SIMPLE
Se define como el movimiento de las molecular desde un área donde están mas concentradas hacia un área donde hay menos concentración. Un ejemplo claro de este transporte pasivo es la difusión del olor de una colonia al abrirlo en una habitación.
En la difusión simple, una molécula pequeña se disuelve en la bicapa lipídica, la atraviesa y entonces se disuelve en la solución acuosa del lado contrario.Por lo general los lipidos, esteroides y las moléculas lipofilicas cruzan la membrana por difusión simple.
DIFUSIÓN FACILITADA
La velocidad de transporte de las moléculas es mucho mayor que en la difusión simple puesto que las moléculas por su capacidad química no pueden atravesar la membrana necesitan de unas proteínas transportadoras que faciliten su entrada a la membrana plasmática, es altamente selectivo y es especifico ya que cada proteína transporta un solo tipo de ion o grupos de moléculas relacionadas. Por lo general la glucosa y aminoácidos utilizan este medio para su correcto transporte.
OSMOSIS
Es un mecanismo de transporte pasivo que busca el equilibrio de la concentración de solutos en ambos lados de la membrana. El agua se mueve a través de la membrana de una concentración baja de soluto a una concentración alta de soluto gracias al movimiento generado por un gradiente de concentración.
Si se ubica una célula en un medio en el que la concentración de solutos es igual a la presente en el interior de la célula y el agua entra y sale en la misma velocidad se dice que es una solución Isotónica (iso significa igual).
Una solución Hipotónica (hipo significa bajo) extracelular es un medio cuya concentración es menor que la concentración el medio intracelular. En este caso muchas células que poseen pared débil pueden estallar o sufrir Hemolisis.
Una solución Hipertónica (hiper significa mayor) es aquella que posee una mayor concentración de solutos en el medio extracelular que en el interior de ella. Las células en este medio se retraen hasta el colapso o se deshidratan.
CARACTERÍSTICAS GENERALES DE TRANSPORTE ACTIVOUna solución Hipotónica (hipo significa bajo) extracelular es un medio cuya concentración es menor que la concentración el medio intracelular. En este caso muchas células que poseen pared débil pueden estallar o sufrir Hemolisis.
Una solución Hipertónica (hiper significa mayor) es aquella que posee una mayor concentración de solutos en el medio extracelular que en el interior de ella. Las células en este medio se retraen hasta el colapso o se deshidratan.
- Requiere de energía
- Va de menor a mayor concentración
- En contra del gradiente
- Es similar a la difusión facilitada ya que requiere la utilización de proteínas transportadoras.
Primario: Es aquel del cual depende su energía directa de de ATP. Ejemplos: Bomba sodio potasio, ATPasa de Calcio y bomba de protones en mitocondrias.
Secundario: Es un transporte activo que depende indirectamente de ATP.
BOMBA SODIO POTASIO
La bomba sodio potasio (Na+-K+) transporta iones de sodio al exterior de la célula e iones de potasio al interior de esta. Todas las células del cuerpo poseen esta bomba ya que es la encargada del mantenimiento de las diferencias de concentración de sodio y potasio a través de la membrana celular así como también el equilibrio del la energía eléctrica negativa en el interior de la célula.
La bomba funciona de esta manera: Cuando dos iones de Potasio (k+) se unen al exterior de la proteína transportadora y tres iones de Sodio (Na+) al interior se activa la funcion ATPasa de la proteína. Esta función separa una molécula de ATP formando ADP (diosfato de adenosina) y libera un enlace un enlace de fosfato de alta energía esto da como resultado lo anterior dicho acerca del funcionamiento que este da un cambio químico y estructural transportando los iones sodio hacia afuera y los oines potasio hacia adentro.
Montego(2010).La Bomba N K.Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=hcF8ZiintNA
REFERENCIAS:
- Arrazola, A.1994.Recuperado de http://www.revistanefrologia.com/revistas/P1-E115/P1-E115-S129-A3381.pdf.Pág. 418-424.
- Del Castillo, L.2004.Fisiologia general y neurofisiologia aplicada.Colombia.Ed: Fondo de publicaciones de la Universidad del Magdalena.
- Gal, I.2007.Bases de la Fisiologia. México. Ed: Tebar.
- Jones, E. Manson, A. 2003. Lo esencial de célula y genética. España. Ed: Elsevier.
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