Membrana Plasmatica, Osmosis Y Permeabilidad Selectiva

Fisiología de la membrana:

La membrana es un filtro selectivo bidireccional. Puesto que su interior es hidrofóbico, impide todas las moléculas solubles en agua. Sin embargo, su permeabilidad selectiva permite la salida de catabolitos y algunas sustancias sintetizadas; igualmente, permite la entrada hacia el citosol de moléculas necesarias para su integridad metabólica.

Funciones de la membrana celular:

La función principal de la membrana plasmática consiste en limitar la célula y, por tanto, en separar el citoplasma y sus orgánulos del medio que los rodea. Este papel no es pasivo, ya que la membrana actúa como una barrera selectiva para el intercambio y el transporte de sustancias. La membrana celular cumple, además, otras funciones esenciales:

- Producción y control de gradientes electroquímicos, ya que en ella se localizan cadenas de transporte y proteínas relacionadas con los mismos.

- Intercambio de señales entre el medio externo y el medio celular.

- División celular: la membrana está implicada en el control y desarrollo de la división celular o citocinesis.

- Inmunidad celular: en la membrana se localizan algunas moléculas con propiedades antigénicas, relacionadas, por ejemplo, con el rechazo en trasplantes de tejidos u órganos de otros individuos.

- Endocitosis y exocitosis: la membrana está relacionada con la captación de partículas de gran tamaño (endocitosis) y con la secreción de sustancias al exterior (exocitosis).

Diferenciaciones de la membrana:

Van dirigidas al desempeño de una función concreta y consistente en algún tipo de alteración morfológica del contorno de la célula en cualquiera de sus superficies:

- Superficie apical (que da hacia la luz del conducto): son típicas las microvellosidades de algunas células epiteliales. Se tratan de evaginaciones con forma de dedo de guante que aumentan la superficie de absorción intestinal

Microvellosidades

Se trata de prolongaciones membranosas digitiformes (con formas de dedo), características de ciertas células animales (por ejemplo, las células del epitelio intestinal), que presentan filamentos de actina y otras proteínas que los conectan con la membrana plasmática. Las microvellosidades aumentan la superficie de intercambio de la célula con el exterior y su membrana contiene enzimas y sistemas de transporte implicados en la digestión.

Estereocilios:

Son grandes microvellosidades típicas de las células de la cóclea y del vestíbulo del oído interno, reforzadas en su interior por microfilamentos de actina. A pesar de su nombre, los estereocilios no están implicados en el movimiento de las células. Las vibraciones del sonido provocan movimientos en los estereocilios y son convertidas en señales eléctricas que se transmitirán hasta el cerebro.

- Superficie basal (lado opuesto a la luz del conducto): también destacan las células epiteliales, concretamente las que en el riñón presentan invaginaciones que aumentan la superficie de reabsorción de agua en el tubo contorneado proximal de las nefronas.

Invaginaciones: Las invaginaciones son repliegues de la membrana plasmática hacia el interior celular. Un ejemplo lo constituyen las diferenciaciones básales de las células epiteliales del túbulo contorneado proximal de las nefronas (células del riñón).

- Superficie lateral: son las denominadas uniones intercelulares que posibilitan las interacciones entre células vecinas. Son de varios tipos: estrechas o impermeables, que no dejan espacio intercelular alguno, comunicantes o en hendidura, que dejan un reducido espacio intercelular, y adherentes o desmosomas, que, aunque con un espacio intercelular mayor, implican una fuerte unión mecánica entre las células.

Uniones intercelulares

Según la función que desempeñan, se clasifican en tres grupos:

•Uniones de adherencia. Unen las células entre sí. Se pueden citar como ejemplo los desmosomas, que se encuentran sobre todo en los tejidos epiteliales.

•Uniones impermeables. Las membranas de las células vecinas se unen «herméticamente» para impedir el paso de sustancias a través de las capas celulares. Se encuentran, por ejemplo, entre las células epiteliales del intestino.

• Uniones comunicantes o de tipo «gap». Unen las membranas adyacentes de las células de forma íntima mediante grupos de canales proteicos, pero permiten el paso de moléculas pequeñas y de impulsos eléctricos. Este tipo de unión interviene en la transmisión del impulso eléctrico entre las neuronas.

Receptores de la membrana:

Las células son capaces de estimularse mediante señales externas, provocando un cambio conformacional de las proteínas receptoras de membrana. Ya que estas moléculas son proteicas, reconocen de forma específica a las moléculas-mensaje.

Estas células se denominan en general “células diana”. A la molécula mensaje se le denomina primer mensajero, cuando se une a su receptor cambia la conformación de la proteína y produce una señal de activación de una segunda molécula o segundo mensajero. El segundo mensajero puede provocar efectos metabólicos importantes como la estimulación de la síntesis proteica. Ejemplos de segundos mensajeros son el AMPc (AMP cíclico) y el GMPc

Transporte a través de la membrana:

La membrana posee mecanismos para transportar físicamente moléculas, permitiendo que las células dejen pasar metabolitos necesarios para la síntesis de macromoléculas y libere los productos derivados del catabolismo y sustancias de secreción. Por lo tanto, se podría decir que se comporta como una barrera semipermeable, permitiendo el paso, mediante diversos mecanismos, de sustancias en contra o a favor de un gradiente de concentración osmótico o elétrico.

Transporte Pasivo

Se hacen a favor de un gradiente; por lo tanto, este transporte no gasta energía.

Difusión simple: Por este mecanismo entran en la célula sustancias solubles como O2, CO2; etanol, urea, etc., deslizándose por los fosfolípidos. Las moléculas que pueden pasar no tienen carga.

Las denominadas proteínas de canal forman canales acuosos a través de la bicapa lipídica que permite el paso de sustancias cargadas eléctricamente a favor de un gradiente de concentración.

Difusión facilitada: Se transportan moléculas polares como glúcidos, nucleótidos, aminoácidos, etc., siempre se produce a favor de un gradiente electroquímico y es efectuada por unas proteínas que se denominan proteínas transportadoras o carriers. Cuando se unen a la molécula que tienen que transportar, sufren un cambio de conformación que ayuda a las moléculas en su paso por el canal.

Transporte

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