ESTRUCTURA CELULAR

MEMBRANA CELULAR

Modelo del mosaico fluido

Revisa la siguiente línea del tiempo para que conozcas cómo se construyó el modelo de mosaico fluido, después analiza los componentes de la membrana, para que comprendas como se fue construyendo el concepto de regulación desde el punto de vista histórico, científico y fisiológico.

Esperamos que esto te ayude a entender el proceso de la regulación de los sistemas vivos.

La construcción del modelo del Mosaico Fluido se divide, para su estudio, en cuatro etapas:

1° Los antecedentes teóricos y tecnológicos que llevaron a la pregunta ¿quién protege a la célula?

2° La teoría de la membrana, que llevo a la construcción de diversos modelos que con base en los datos experimentales fueron configurando su estructura y funciones.

3° El establecimiento del modelo de Mosaico fluido y que se considera actualmente un dogma, sobre el cual aún se trabaja.

4° Avances actuales: ¿Qué hay de nuevo en el modelo?

Además, las membranas son estructuras asimétricas. Esto quiere decir que todas las proteínas de la membrana tienen una orientación determinada en la bicapa lipídica, lo que es esencial para su función. También los lípidos se distribuyen de manera asimétrica. La asimetría es absoluta en el caso de las glicoproteínas y glicolípidos; sus azúcares se localizan siempre en la superficie externa de la membrana plasmática.

La estructura fluida de la bicapa lipídica hace posible la distribución de los componentes de la membrana desde los puntos de la bicapa donde se insertan, después de su síntesis, hasta otras regiones de la misma. Además, permite que las membranas se fusionen entre sí y que sus componentes se repartan uniformemente; también asegura que las moléculas de la membrana queden distribuidas por igual entre las células hijas en el momento de la división celular.

Está compuesta por una serie de sustancias entre las que se destacan los lípidos, las proteínas, los glúcidos y el colesterol (un tipo de lípido).

Se discutió y estudió por mucho tiempo para poder comprender como, los compuestos mencionados se organizan para formar la membrana. Se postularon diversas teorías, una de ellas, la más aceptada por los científicos es el modelo de mosaico fluido (Fig. 2).

• modelo: porque no está demostrada en un cien por cien, aún quedan ciertos puntos oscuros en su organización, pero sirve para explicar varias características de la membrana.

• mosaico: porque tiene muchos componentes (lípidos, proteínas, glúcidos, colesterol)

• fluido: porque los componentes no están fijos, se mueven. Presenta características propias de los líquidos.

Según este modelo, la membrana estaría formada por una doble capa fosfolipídica, en la cual a determinados intervalos se incluyen (“flotan”) unidades proteicas que forman un mosaico con la doble capa de lípidos. Alrededor de la mitad de los lípidos de la membrana son fosfolípidos, mientras que el resto corresponde a colesterol. Además se encuentran glucolípidos, estos compuestos son glúcidos unidos a lípidos.

Los fosfolípidos, presentan dos regiones, una porción o cabeza hidrofílica o polar orientada hacia afuera y dentro de la célula y una porción hidrofóbicas o no polar (cola) formado por dos cadenas de ácidos grasos hacia adentro (Fig. 2).
La doble capa fosfolipídica es fluida, tiene características de un líquido, hallándose, los lípidos de cada monocapa, en constante movimiento, intercambiándose de lugar constantemente. La bicapa fosfolipídica estabiliza toda la estructura de la membrana.

El colesterol que se halla en la membrana tiene la función de evitar que ésta sea muy fluida e impide que la viscosidad aumente al subir la temperatura. Es decir que regula la fluidez de la membrana, ya que esta propiedad es fundamental para el correcto funcionamiento de la membrana.

Los glúcidos se hallan solo en la porción externa de la membrana y pueden unirse a una proteína (glucoproteína) o a un lípido (glucolípido), generando de este modo una asimetría en cuanto a la composición química. Esta asimetría es fundamental en el transporte de sustancias, ya que la membrana adquiere cargas diferentes en ambos lados. Externamente es positiva e internamente negativa, lo que genera una diferencia energética entre ambas zonas (esto es muy importante, por ejemplo en la transmisión de los impulsos nerviosos). También cumplen una función muy importante como señales de reconocimiento para la interacción entre las células. Por ejemplo cuando una célula se trona cancerosa, el glúcido del glucolípido cambia, este cambio puede permitir que muchos glóbulos blancos se dirijan hacia esta célula y la eliminen.

Las proteínas están incluidas o “disueltas” en la doble capa lipídica, sobresaliendo en mayor o menor grado sobre ambas superficies. En general la composición lipídica de la membrana es más o menos la misma en todas las membranas, la cantidad y tipo de proteínas difiere notablemente. Las proteínas son las principales responsables de los distintos transportes de sustancias que ocurren a través de la membrana.

Existen dos tipos generales de proteínas de membrana:
• proteínas de membrana integrales: son aquellas que tienen regiones hidrofóbicas y penetran la bicapa fosfolipídica. Sus extremos hidrofílicos salen hacia el medio acuoso interno y externo celular.

• proteínas de membrana periféricas: son aquellas que carecen de regiones hidrofóbicas y no están embebidas en la bicapa de lípidos. Por el contrario, presentan regiones polares o cargadas que interactúan con regiones similares en partes expuestas de las proteínas o moléculas de fosfolípidos.

Todas las membranas presentes en la célula (plasmática, nuclear, la que rodea a los organelos) presentan la estructura descrita anteriormente, esto se conoce con el nombre de teoría de unidad de membrana.

Tomado de http://www.efn.uncor.edu/departamentos/divbioeco/anatocom/Biologia/Celula