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5: Membranas celulares - Biología

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5: membranas celulares

Introducción

Las células son las unidades básicas de la vida que son capaces de llevar a cabo todos los procesos de la vida. Son los componentes básicos de todos los organismos. Algunos organismos vivos están formados por una sola célula y se denominan unicelulares, mientras que el resto está formado por muchas células llamadas organismos multicelulares. Tanto en organismos unicelulares como multicelulares, las células se mantienen separadas entre sí y sus alrededores por una barrera llamada membrana plasmática o membrana celular.

La membrana celular, también llamada membrana plasmática, es una barrera física entre una célula y el entorno circundante. Es la parte más externa de la célula en los animales. Sin embargo, en plantas, bacterias y hongos, está rodeado por una pared celular gruesa. Todo lo que está contenido dentro de la célula no puede salir de ella a menos que lo permita la membrana plasmática. Del mismo modo, nada puede entrar en la célula a menos que sea permeable a través de la membrana celular.

En este artículo, discutiremos la estructura y composición de la membrana celular, así como sus funciones.


Envases Flexibles

La membrana celular no es una estructura sólida. Está compuesto por millones de moléculas más pequeñas que crean un recipiente flexible y poroso. Proteínas y fosfolípidos constituyen la mayor parte de la estructura de la membrana. Los fosfolípidos forman la bolsa básica. Las proteínas se encuentran alrededor de los agujeros y ayudan a mover moléculas dentro y fuera de la célula. También hay proteínas adheridas a las superficies interna y externa de la membrana.

Los científicos utilizan el modelo de mosaico de fluidos para describir la organización de los fosfolípidos y las proteínas. El modelo muestra que las moléculas de fosfolípidos tienen la forma de una cabeza y una región de la cola. A la sección de la cabeza de la molécula le gusta el agua (hidrofílico) mientras que la cola no (hidrofóbico). Debido a que las colas quieren evitar el agua, tienden a pegarse entre sí y dejan que las cabezas miren hacia el agua (acuoso) áreas dentro y fuera de la celda. Las dos superficies de las moléculas crean el bicapa lipídica.


Permeabilización de membranas celulares.

Para detectar antígenos intracelulares, las células deben permeabilizarse primero, especialmente después de la fijación con agentes de reticulación como formaldehído y glutaraldehído. La permeabilización proporciona acceso a antígenos intracelulares o intraorganelares. Se utilizan comúnmente dos tipos generales de reactivos: disolventes orgánicos, como metanol y acetona, y detergentes como saponina, Triton X-100 y Tween-20. Los disolventes orgánicos disuelven los lípidos de las membranas celulares haciéndolos permeables a los anticuerpos. Debido a que los disolventes orgánicos también coagulan proteínas, pueden usarse para fijar y permeabilizar células al mismo tiempo. La saponina interactúa con el colesterol de la membrana, eliminándolo selectivamente y dejando agujeros en la membrana. La desventaja de los detergentes como Triton X-100 y Tween-20 es que no son de naturaleza selectiva y pueden extraer proteínas junto con los lípidos. Este capítulo proporciona métodos para el uso de disolventes y detergentes orgánicos para permeabilizar las membranas celulares.


5: Membranas celulares - Biología

Cada región interna de la célula tiene que ser servida por parte de la superficie celular. A medida que una célula crece, su volumen interno aumenta y la membrana celular se expande. Desafortunadamente, el volumen aumenta más rápidamente que el área de la superficie, por lo que la cantidad relativa de área de la superficie disponible para pasar materiales a una unidad de volumen de la celda disminuye constantemente.

Finalmente, en algún momento, hay suficiente superficie disponible para dar servicio a todo el interior, si quiere sobrevivir, la célula debe dejar de crecer.

Superficie a
Ración de volumen El punto importante es que la relación entre el área de la superficie y el volumen se hace más pequeña a medida que la celda se hace más grande.

Por lo tanto, si la célula crece más allá de cierto límite, no se podrá atravesar la membrana lo suficientemente rápido como para adaptarse al aumento del volumen celular. Cuando esto sucede, la célula debe dividirse en células más pequeñas con relaciones de superficie / volumen favorables, o dejar de funcionar.


Estructura de la membrana celular

La membrana celular está formada por una bicapa de fosfolípidos. Los fosfolípidos son moléculas de lípidos formadas por una cabeza de grupo fosfato y dos colas de ácidos grasos. Es importante destacar que las propiedades de las moléculas de fosfolípidos les permiten formar espontáneamente una membrana de doble capa.

La cabeza del grupo fosfato de un fosfolípido es hidrófila, mientras que la cola de fosfolípido es hidrófoba. Esto significa que el grupo fosfato es atraído por el agua, mientras que la cola es repelida por el agua.

Cuando estén en agua o en una solución acuosa (incluso dentro del cuerpo), las cabezas hidrófobas de fosfolípidos se orientarán hacia el interior, lo más lejos posible del agua. Por el contrario, las cabezas hidrofílicas estarán en el exterior, haciendo contacto con el agua. El resultado es que se forma una doble capa de fosfolípidos, con las cabezas hidrófobas agrupadas en el centro y las colas hidrófilas formando el exterior de la estructura. El término técnico para esta doble capa de fosfolípidos que forma la membrana celular es una bicapa de fosfolípidos.

Factores asociados a la membrana

Además de la bicapa de fosfolípidos, la membrana celular también contiene moléculas de lípidos, particularmente 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 ingresar a la célula a la vez.

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 (es decir, se extienden por toda la bicapa lipídica).

Algunas de estas proteínas son receptores que se unen a moléculas de señal. Otros son canales de iones, que son el único medio para permitir que los iones entren o salgan de la célula. Los científicos utilizan el modelo de mosaico fluido para describir la estructura de la membrana celular. La membrana celular tiene una consistencia fluida debido a que está formada en gran parte por fosfolípidos, por lo que las proteínas se mueven libremente por su superficie. La multitud de proteínas y lípidos diferentes en la membrana celular le da el aspecto de un mosaico.


Ver el vídeo: Modelo de mosaico fluido (Diciembre 2022).