Membrana Plasmática
La membrana plasmática es una barrera flexible y resistente que separa el citoplasma del exterior celular. Está compuesta por una bicapa lipídica anfipática, formada por fosfolípidos, esfingolipidos, colesterol y glucolípidos. También contiene proteínas integrales y periféricas. La fluidez de la membrana permite interacciones, movimiento de componentes y autorreparación.
Componentes de la Membrana
- Lípidos: Permiten el paso de moléculas liposolubles.
- Proteínas integrales: Transmembrana, con funciones como canales iónicos, transportadores, receptores, enzimas y proteínas de fijación.
- Proteínas periféricas: Unidas a cabezas polares de lípidos, en la superficie.
- Glucoproteínas: Forman el glucocálix, que sirve para reconocimiento celular y adhesión.
Permeabilidad Selectiva
La membrana plasmática posee permeabilidad selectiva, lo que permite mantener gradientes distintos a ambos lados. Estos gradientes incluyen:
- Gradiente de concentración: Diferencia en la concentración de iones y moléculas.
- Gradiente eléctrico: Diferencia en la carga eléctrica.
- Gradiente electroquímico: Combinación de los gradientes de concentración y eléctrico.
Efecto Donnan
El efecto Donnan describe un sistema de equilibrio con distribución desigual de iones, diferencia de presión osmótica y potencial eléctrico debido a la presencia de moléculas impermeables.
Transporte a Través de la Membrana
El transporte a través de la membrana es esencial para la importación y exportación de sustancias, así como para las reacciones metabólicas. Se divide en dos tipos principales:
Transporte Pasivo
El transporte pasivo no requiere energía celular, ya que se produce a favor del gradiente de concentración o electroquímico. Incluye:
Difusión
La difusión es el movimiento aleatorio de partículas en una solución. La Ley de Fick establece que la difusión es directamente proporcional a la diferencia de concentración. Existen dos tipos de difusión:
- Difusión simple: Paso de moléculas no polares a través de la membrana.
- Difusión facilitada: Paso de moléculas polares o grandes a través de canales o transportadores.
Ósmosis
La ósmosis es el paso de un solvente a través de una membrana semipermeable para igualar gradientes de concentración. La tonicidad describe cómo una solución afecta el volumen celular al modificar el contenido de agua.
Transporte Activo
El transporte activo requiere energía (ATP) para mover solutos en contra del gradiente. Incluye:
Transporte mediante Bombas (Primario)
Utiliza la hidrólisis de ATP para transportar solutos. Un ejemplo es la bomba sodio-potasio, que mantiene el equilibrio iónico y el volumen celular.
Transporte Activo Secundario
Utiliza la energía almacenada en gradientes iónicos para transportar solutos. Puede ser cotransporte o antiporte.
Transporte mediante Vesículas
Incluye:
- Endocitosis: Ingreso de sustancias a la célula mediante vesículas.
- Exocitosis: Liberación de sustancias fuera de la célula mediante vesículas.
- Transcitosis: Movimiento de sustancias a través de la célula mediante vesículas.