Membrana plasmática eucariota
- Artícul principal → Membrana plasmática.
La membrana plasmática eucariota, també cridada membrana celular, membrana citoplasmàtica o plasmalema de les cèlules eucariota, és una bicapa lipídica que delimita tota la cèlula.[1] És una estructura formada per dos làmines de fosfolípits, glucolípidos i proteïnas[2] que rodegen, llimiten la forma i contribuïxen a mantindre l'equilibri entre l'interior (mig intracelular) i l'exterior (mig extracelular) de les cèlules. Regula l'entrada i eixida de moltes substàncies entre el citoplasma i el mig extracelular.[3] És similar a les membranes que delimiten a les cèlules procariota, en especial al de les bactèrias, i és similar també a les membranes dels orgànuls del sistema endomembranoso.
Està composta per dos làmines que servixen de "contenidor" per al citosol i els distints compartimento interns de la cèlula, aixina com també otorga protecció mecànica. Està formada principalment per fosfolípits (fosfatidiletanolamina i fosfatidilcolina), colesterol, glúcits i proteïnas (integrals i perifèriques).
La principal característica d'esta barrera és la seua permeabilidad selectiva, lo que li permet seleccionar les molèculas que deuen entrar i eixir de la cèlula. D'esta forma es manté estable el mig intracelular, regulant el pas d'aigua, ionés i metabòlits, al mateix temps que manté el potencial electroquímic (fent que el mig intern estiga carregat negativament). La membrana plasmática és capaç de rebre senyals que permeten l'ingrés de partícules al seu interior.
Quan una molècula de gran tamany travessa o és expulsada de la cèlula i es invagina part de la membrana plasmática per a recobrir-les quan estan en l'interior ocorren respectivament els processos d'endocitosis i exocitosis.
Té una gruixa aproximada de 7,4 nm[4] (74 Å) i no és visible al microscopi òptic pero sí al microscopi electrònic, a on es poden observar dos capes obscures bilaterals i una central més clara. En les cèlules eucariota osmótrofas com plantes i fongos, se situa baix una atra capa exterior, denominada paret celular.
En l'actualitat s'ha descobert que és possible que estes estructures es formen sense la presència d'aigua, a partir de metà líquit, lo que obri la possibilitat a trobar vida fòra de la Terra.[5]
Composició química
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Model de mosaic decorregut.
La membrana citoplasmàtica o plasmática és una estructura laminar que engloba a les cèlules, definix els seus llímits i contribuïx a mantindre l'equilibri entre l'interior i l'exterior. És semblant ademés, a les membranes que delimiten els orgànuls de cèlules eucariota. És una bicapa lipídica que servix de "contenidor" per als continguts de la cèlula, aixina com protecció mecànica. Està formada principalment per lípits i proteïnes. Esta barrera presenta una permeabilidad selectiva, la qual cosa li permet "seleccionar" les molècules que entren i ixen de la cèlula. Té una gruixa aproximada de 75 Å. No és visible a microscopi òptic pero si a microscopi electrònic. En un microloscopio tot maqueado es poden observar tres làmines: dos làmines són osmiófilas (té més apetencia pel osmi i per això es veuen més obscures) i una central osmiófoba (més clara). La làmina central té una gruixa d'entre 25 i 30 Å i les laterals d'entre 20 i 25 Å. Les làmines osmiófilas es corresponen als caps polars dels fosfolípits i la làmina osmiófoba es correspon a les coes d'àcit grassos. Presenta plecs cridats interdigitaciones que amplien la zona de contacte entre cèlules fent que s'unixquen més forta entre elles.
Organisació molecular: model de mosaic decorregut
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Model de mosaic decorregut.
Precedents històrics
[editar | editar còdic]En 1895, Overton assegura que la membrana té una estructura lipídica En 1932, Cole observa proteïnes acompanyant als lípits En 1935, Danielli i Davson descobrixen que la membrana plasmática presenta poros. En 1957, Robertson va observar que la membrana plasmática estava composta per les tres làmines. En 1972, Singer i Nicholson, proponen el model de mosaic decorregut. Açò va ser possible gràcies als alvanços en microscopía electrònica, l'estudi d'interaccions hidrófilas, a l'estudi d'enllaços no covalente com a ponts d'hidrogen i el desenroll de tècniques com criofractura i contrast negatiu[6]
Antigament es creïa que la membrana plasmática era un conjunt estàtic format per la successió de capes proteïnes-lípits-lípits-proteïnes. Hui en dia es concep com una estructura dinàmica el model de la qual es coneix com "mosaic decorregut", terme falcat per S. J. Singer i G. L. Nicolson en 1972. És una estructura líquida bidimensional de dos molècules de gruixa, en la que una porció de la mateixa pot fluir lliteralment des d'un punt de la membrana fins a un atre. Esta estructura general —model unitari— es presenta també en tot el sistema de endomembranas (membranes dels diversos orgànuls de l'interior de la cèlula), com retícul endoplasmático, aparat de Golgi i envoltura nuclear, i els de atres orgànuls, com les mitocondrias i els plasts, que procedixen d'endosimbiosis.
La composició química de la membrana plasmática varia entre cèlules depenent de la funció o del teixit en la que es troben, pero es pot estudiar de forma general. La membrana plasmática està composta per una doble capa de fosfolípits, per proteïnas unides no covalentement a eixa bicapa, i glúcits units covalentemente als lípits o a les proteïnes. Les molècules més numeroses són els lípits, ya que es calcula que per cada 50 lípits hi ha una proteïna. No obstant, les proteïnes, pel seu major tamany, representen aproximadament el 50 % de la massa de la membrana.
Bicapa lipídica
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Bicapa lipídica.
L'orde dels anomenats caps hidrofílicas i les coes hidrofòbiques de la bicapa lipídica impedix que soluts polars, com sals minerals, aigua, carbohidrats i proteïnes, difonguen a través de la membrana, pero generalment permet la difusió passiva de les molècules hidrofòbiques. Açò permet a la cèlula controlar el moviment d'estes substàncies via complexos de proteïna transmembranal tals com poros i camins, que permeten el pas de ions específics com el sodi i el potassi.
Les dos capes de molècules fosfolípidas formen un "sándwich" en les coes d'àcit gras disposts cap al centre de la membrana plasmática i els caps de fosfolípits cap als mijos acuosos que es troben dins i fòra de la cèlula.
Components lipídicos
[editar | editar còdic]El 98 % dels lípits presents en les membranes celulars són els anfipáticos, és dir que presenten un extrem hidrófilo (que té afinitat i interacciona en l'aigua) i un extrem hidrofòbic (que repelix l'aigua). Els tres principals tipos de lípits en les membranes eucarióticas són els fosfolípits, els esfingoglucolípidos i esteroides (sobretot colesterol); cal mencionar que els fosfoglicéridos i els esfingolípidos es troben en totes les cèlules. Estos últims, glucolípidos i esteroides, no existixen o són escassos en les membranes plasmáticas de les cèlules procariotas, foncs i alguns protistas. Existixen també greixos neutres, que són lípits no anfipáticos, pero solament representen un 2 % del total de lípits de membrana.
- Fosfoglicéridos. Tenen una molècula de glicerol en la que es esterifica un àcit fosfórico i dos àcit grassos de cadena llarga; els principals fosfoglicéridos de membrana són la fosfatidiletanolamina o cefalina, la fosfatidilcolina o lecitina, el fosfatidilinositol i la fosfatidilserina.Este tipo de glicéridos són diglicéridos, és dir que solament dos grups hidróxilo del glicerol estan esterificados en àcit grassos i el tercer ho està en un grup fosfat, hidrófilo, per un enllaç fosfoéster.[7]
- Esfingolípidos. Són lípits de membrana constituïts per ceramida (esfingosina + àcit gras); solament la família de l'esfingomielina posseïx fòsfor; el restant posseïxen glúcits i es denominen per això glucoesfingolípidos o, simplement glucolípidos. Els cerebrósidos posseïxen principalment glucosa, galactosa i els seus derivats (com N-acetilglucosamina i N-acetilgalactosamina). Els gangliósidos contenen una o més unitats d'àcit N-acetilneuramínico (àcit siálico).
- Colesterol. El colesterol representa un 23 % dels lípits de membrana. Les seues molècules són chicotetes i més anfipáticas en comparació a atres lípits. Es dispon en el grup hidroxilo cap a l'exterior de la cèlula (ya que eixe hidroxilo interactua en l'aigua). El colesterol és un factor important en la fluïdea i permeabilidad de la membrana ya que es fa buit, a modo de falca, entre les atres molècules. A major cantitat de colesterol, menys permeable i més dura és la membrana. S'ha postulat que els lípits de membrana es podrien trobar en dos formes: com un líquit bidimensional, i d'una forma més estructurada, en particular quan estan units a algunes proteïnas formant les cridades basses lipídicas. Es creu que el colesterol podria tindre un paper important en l'organisació d'estes últimes. La seua funció en la membrana plasmática és evitar que s'adherixquen les coes d'àcit gras de la bicapa, millorant la fluïdea de la membrana. En les membranes de les cèlules vegetals són més abundants els fitoesteroles.
Components proteics
[editar | editar còdic]El percentage de proteïnes oscila entre un 20 % en la mielina de les neuronas i un 70 % en la membrana interna mitocondrial;[8] el 80 % són intrínseques, mentres que el 20 % restants són extrínsecas. Les proteïnes són responsables de les funcions dinàmiques de la membrana, per lo que cada membrana tenen una dotació molt específica de proteïnes; les membranes intracelulars tenen una elevada proporció de proteïnes per l'elevat número d'activitats enzimàtiques que alberguen. En la membrana les proteïnes eixerciten diverses funcions: transportadoras, conectoras (conecten la membrana en la matriu extracelular o en l'interior), receptores (encarregades del reconeiximent celular, adheriment) i enzimes.
Les proteïnas de la membrana plasmática es poden classificar segons cóm es disponguen en la bicapa lipídica:[9][10][11]
- Proteïnes integrals. Embebidas en la bicapa lipídica, travessen la membrana una o vàries voltes, aguaitant per una o les dos cares (proteïnes transmembrana); o be per mig d'enllaços covalente en un lípit o un glúcit de la membrana. El seu aïllament requerix la ruptura de la bicapa. Moltes d'estes proteïnes formen canals iònics estructurals a través dels quals difonen de forma selectiva molècules d'aigua i substàncies hidrosolubles, en especial els ions, entre els líquits intracelular i extracelular. Unes atres actuen com proteïnes transportadoras, i unes atres com enzimes.[12]
- Proteïnes perifèriques. Es troben a un costat o un atre de la bicapa lipídica encara que principalment en l'interior, i poden estar unides débilmente per enllaços no covalente, a sovint a les proteïnes integrals. Fàcilment separables de la bicapa sense provocar la seua ruptura, ya que no la penetren. Funcionen casi exclusivament com a enzimes o com a reguladors de la funció intracelular.[12]
- Proteïna de membrana fixada a lípits. Es localisa fòra de la bicapa lipídica, ya siga en la superfície extracelular o intracelular, conectada als lípits per mig d'enllaços covalente.
En el component proteic residix la major part de la funcionalitat de la membrana; les diferents proteïnes realisen funcions específiques:
- Proteïnes estructurals o de anclaje: estes proteïnes fan de "esclavó clau" unint-se al citoesquelet i la matriu extracelular.
- Proteïnes receptores: que s'encarreguen de la recepció i transducción de senyals químiques.
- Proteïnes de transport: mantenen un gradient electroquímic per mig del transport de membrana de diversos ionés.
- Estes a la seua volta poden ser:
- Proteïnes transportadoras: Són enzimes en centres de reacció que sofrixen canvis conformacionales.
- Proteïnes de canal: Deixen un canal hidrofòbic per a on passen els ions hidrofílicos.
Components glucídicos
[editar | editar còdic]Es troben dirigits cap a l'exterior de la membrana units covalentemente a les proteïnes o als lípits, formant glucoproteínas i glucolípidos, a on les porcions glucídicas queden suspeses fòra de la paret celular. De fet la majoria de les proteïnes integrals són glupoproteínas, i al voltant d'un 10% dels lípits són glucolípidos. Poden ser polisacàrits o oligosacàrits. Representen el 8 % del pes sec de la membrana plasmática.
Es troben en l'exterior de la membrana formant part del glicocalix, junt en alguna cadena proteica.
Les seues principals funcions són donar soport a la membrana i el reconeiximent celular (colaboren en l'identificació de les senyals químiques de la cèlula).
Funcions
[editar | editar còdic]La membrana celular complix vàries funcions: [13]
- Delimita i protegix les cèlules. La funció principal de la membrana plasmática és mantindre el mig intern separat de la capa fosfolipídica i a les funcions de transport que eixerciten les proteïnes. La combinació de transport actiu i transport passiu fan de la membrana endoplásmica una barrera selectiva que permet a la cèlula diferenciar-se del mig.
- És una barrera selectivament permeable, ya que impedix el lliure intercanvi de materials d'un costat a un atre, pero al mateix temps proporcionen el mig per a comunicar un espai en un atre.
- Permet el pas o transport de soluts d'un costat a un atre de la cèlula, puix regula l'intercanvi de substàncies entre l'interior i l'exterior de la cèlula seguint un gradient de concentració.
- Posseïxen receptors químics que es combinen en molècules específiques que permeten a la membrana rebre senyals i respondre de manera específica, per eixemple, inhibint o estimulant activitats internes com l'inici de la divisió celular, l'elaboració de més glucógeno, moviment celular, lliberació de calci de les reserves internes.
- Permet a la cèlula dividir en seccions els distints orgànuls i aixina protegir les reaccions químiques que ocorren en cada u.
- Transporta substàncies d'un lloc de la membrana a un atre, per eixemple, acumulant substàncies en llocs específics de la cèlula que li puguen servir per al seu metabolisme.
- Percep i reacciona davant estímuls provocats per substàncies externes (lligant).
- Medix les interaccions que ocorren entre cèlules internes i externes.
Vore també
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Tortora, Gerard J.; Funke, {{{nom2}}}; Case, Christine L. (2007). Introducció a la microbiologia (en és), Ed. Mèdica Panamericana. ISBN 9789500607407.
- ↑ Pocock, Gillian; Richards, Christopher D. (2005). Pocock, G., Fisiologia Humana, 2a ed. ©2005 (en és), Elsevier Espanya. ISBN 9788445814796.
- ↑ Curtis, Helena; Schnek, {{{nom2}}} (30 de juny de 2008). Curtis. Biologia (en és), Ed. Mèdica Panamericana. ISBN 9789500603348.
- ↑ Gartner, Leslie P. (24 de febrer de 2017). Text d'histologia + StudentConsult: Atles a color (en és), Elsevier Espanya. ISBN 9788491131908.
- ↑ (2015).Investigació i Ciència.
- ↑ Senyes de l'història de les investigacions de la membrana plasmática en la UNAM[1]
- ↑ Karp, G. 2014. "Biologia celular i molecular". 7a edició, Ed. McGrawHill
- ↑ Devlin, T. M. 2004. Bioquímica, 4.ª edició. Reverté, Barcelona. ISBN 84-291-7208-4
- ↑ Alberts et al, Introducció a la Biologia Celular, pág. 375-376, 2ª edició, Ed. Mèdica Panamericana
- ↑ Alberts et al, Biologia Molecular de la cèlula, pág. 595, 4ª edició, Ed. Omega
- ↑ Cooper, La cèlula, pág 470-471, 2ª edició, Ed. Marbán
- ↑ 12,0 12,1 Guyton, Arthur C. (2001). Tractat de fisiologia mèdica, 10. ed. en espanyol edició, McGraw-Hill Interamericana, p. 14. OCLC 49608187. ISBN 970-10-3599-2.
- ↑ Campos (2002). Biologia/ Biology (en és), Editorial Limusa. ISBN 9789681860783.
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Membrana plasmática eucariota» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.