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martes, 6 de noviembre de 2012

La membrana celular

La membrana celular rodea todas las células y separa el medio interno celular, denominado citoplasma, del medio externo, llamado extracelular.

Membrana celular


- ¿En qué consiste la membrana celular?


La membrana celular regula el flujo de sustancias hacia el interior y el exterior de la célula. La membrana celular, denominada citoplásmica, está compuesta de lípidos y proteínas. Los lípidos de una membrana pertenecen a la clase de los fosfolípidos y de los esfingolípidos, unas moléculas de lípidos compuestas por una parte polar hidrófila soluble en agua, denominada "cabeza", y una parte no polar hidrófoba insoluble en agua, denominada "cola". La doble naturaleza de estos lípidos es muy importante en la estructura de las membranas biológicas: las "cabezas" polares tienen afinidad por el agua, y se disponen orientándose hacia ella, mientras que las "colas" hidrófobas la evitan. Se forma de este modo la doble capa de lípidos, con las cabezas hidrosolubles vueltas hacia el exterior, es decir hacia las fases acuosas adyacentes a las superficies de la doble capa, y las colas hidrófobas hacia el interior, es decir la una hacia la otra.

- Colas hidrófobas de los fosfolípidos: causantes de la poca permeabilidad de la membrana


Son precisamente las colas hidrófobas de los fosfolípidos las causantes de la poca permeabilidad de la membrana, puesto que impiden que las sustancias útiles sintetizadas por la célula salgan y que las sustancias tóxicas entren. Es decir, la membrana citoplasmática representa una barrera que actúa selectivamente dejando pasar sólo ciertas sustancias: unas pueden únicamente entrar en la célula, otras solamente pueden salir, mientras que algunas no pueden atravesarla en ninguna dirección.

- Moléculas que atraviesan la membrana citoplasmática


Por último, hay moléculas, como el agua, que pueden atravesar la membrana citoplasmática en ambas direcciones. Inmersas en la doble capa lipídica es posible distinguir algunas proteínas que forman parte de la estructura molecular de la membrana celular y que, entre otras funciones, regulan el intercambio entre el medio intracelular y el extracelular de sustancias como los iones (Na+, K+, Ca++, Cl-), que no podrían atravesar la membrana sin ellas. En algunos casos, las membranas pueden transferir pequeñas cantidades de material dentro o fuera de las células. En el primer caso, la superficie externa de la membrana celular forma una pequeña depresión en la que se depositan elementos que serán incorporados por la célula; la depresión en la que se depositan elementos que serán incorporados por la célula; la depresión se va haciendo más profunda hasta que la membrana se separa y forma una vesícula dentro de la célula.

+ Pinocitosis y fagocitosis


Este proceso se denomina pinocitosis si la sustancia captada es líquida, y fagocitosis si el material es sólido; es utilizado como sistema de alimentación por los eucariotas unicelulares (por ejemplo, los protozoos) o bien como parte del sistema de defensa (por ejemplo, contra las bacterias) por algunas células del sistema inmunitario de los mamíferos).

+ Exocitosis: eliminación de sustancias de la célula


La eliminación de sustancias de la célula se denomina exocitosis. Ésta juega un papel muy importante en la transmisión del impulso nervioso: las terminaciones de las células nerviosas contienen muchas vesículas ricas en unas sustancias particulares, denominadas neurotransmisores. Éstos son liberados al exterior de la célula, donde interactúan con otras terminaciones transmitiendo de esta forma el impulso de una célula a otra. Mecanismos similares intervienen en la secreción de las hormonas.

- Pared celular en las células vegetales


La mayor parte de las células vegetales está rodeada por una pared celular que consiste en una estructura rígida que va haciéndose cada vez más gruesa, gracias al aporte de material, hasta alcanzar sus dimensiones definitivas.

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- Otros artículos del blog relacionados con el mundo de las células


+ Las células

+ Las células procariotas

+ Las células eucariotas

+ El núcleo celular

+ Las mitocondrias

+ Retículo endoplasmático

+ El aparato de Golgi

+ Los ribosomas

+ Los lisosomas

+ Los microfilamentos

+ Los microtúbulos

+ Los cilios y los flagelos

+ Las células de las plantas

+ Las células epiteliales

+ El tejido conjuntivo

+ El músculo

+ El tejido nervioso

+ Los virus

+ Los virus en los animales

+ El microscopio electrónico

lunes, 5 de septiembre de 2011

Transporte de moléculas de elevada masa molecular

Para el transporte de moléculas de elevada masa molecular, existen tres mecanismos principales: endocitosis, exocitosis y transcitosis. En cualquiera de ellos es fundamental el papel que desempeñan las llamadas  vesículas revestidas. Estas vesículas tienen un tamaño que oscila entre 50 y 200 nm de diámetro, y al microscopio electrónico se observan como vesículas rodeadas por una red de microfilamentos proteicos de clatrina, y otros polipéptidos menores que le dan un aspecto aterciopelado.

Endocitosis y transporte de moleculas en biologia

- Mecanismos principales de transporte de moléculas de elevada masa molecular


+ Endocitosis


La endocitosis es el proceso por el que la célula capta partículas del medio externo; lo hace mediante una invaginación de la membrana en la que se enóloga la partícula para ingerir y se produce la estrangulación de la invaginación, originándose una vesícula que encierra el material ingerido. Los lisosomas se unen a las vesículas para que el material ingerido sea degradado y utilizado posteriormente por la célula. Según la naturaleza y el tamaño de las partículas englobadas, se distinguen diversos tipos de endocitosis.

. Pinocitosis o endocitosis de fase fluida

La pinocitosis o endocitosis de fase fluida implica la ingestión de líquidos y partículas en disolución por pequeñas vesículas revestidas de clatrina.

. Fagocitosis o endocitosis de fase sólida

En la fagocitosis o endocitosis de fase sólida se forman grandes vesículas revestidas o fagosomas que ingieren microorganismos y restos celulares.

. Endocitosis mediada por receptor

La endocitosis mediada por receptor es un mecanismo en el que solo se endocita la sustancia para la cual existe el correspondiente receptor en la membrana.

+ Exocitosis


La exocitosis es el mecanismo por el que las macromoléculas contenidas en vesículas citoplásmicas son transportadas desde el interior celular hasta la membrana plasmática para ser vertidas al medio extracelular. Este vertido requiere que la membrana de la vesícula y la membrana plasmática se fusionen, generando un poco a través del cual se puede liberar el contenido de la vesícula citoplasmática. En este proceso es necesaria la colaboración del calcio y de proteínas como las anexinas y la calmodulina.

En toda la célula existe un equilibrio entre la exocitosis y la endocitosis para mantener la membrana plasmática y que quede asegurado el mantenimiento del volumen celular, ya que la endocitosis supone una "pérdida" de membrana, mientras que la exocitosis supone una "ganancia".

+ Transcitosis


La transcitosis es el conjunto de fenómenos que permite a una sustancia atravesar todo el citoplasma celular desde un polo al otro de la célula. Implica el doble proceso endocitosis-exocitosis. Es típico de las células endoteliales que constituyen los capilares sanguíneos, transportándose así las sustancias desde el medio sanguíneo hasta los tejidos que rodean a los capilares.