Membrana Celular y Transporte - Sesión I

¿Alguna vez te has preguntado cómo están organizadas las células de nuestro cuerpo y cómo están protegidas? Bueno, la respuesta está en un modelo fascinante conocido como el modelo de mosaico fluido. El modelo de mosaico fluido describe la estructura de la membrana de la superficie celular, también conocida como membrana plasmática. Ya sabemos que la membrana plasmática actúa como barrera. Separa el ambiente interno de la célula del ambiente externo.

Según el modelo de mosaico fluido, la membrana plasmática está compuesta por una estructura especial llamada bicapa lipídica. Esta bicapa lipídica consta de two capas de moléculas de fosfolípidos. Los fosfolípidos son un tipo de moléculas lipídicas que tienen una cabeza hidrófila y una cola hidrófoba. Hidrofílico significa que atrae agua. Hidrofóbico significa que repele el agua. La cabeza del fosfolípido está formada por un grupo fosfato. Tiene una fuerte atracción por el agua. Por otro lado, la cola del fosfolípido está formada por cadenas de ácidos grasos. Repele fuertemente el agua.

En la membrana plasmática, las cabezas de los fosfolípidos de una capa miran hacia afuera, hacia el entorno acuoso. Mientras tanto, las cabezas de los fosfolípidos de la otra capa miran hacia adentro, hacia el interior de la célula. Las colas hidrófobas de los fosfolípidos están intercaladas entre las cabezas hidrófilas. Esto crea una región interior hidrofóbica dentro de la membrana.

En una membrana plasmática, las moléculas de fosfolípidos pueden moverse dentro de su propia capa. Esto hace que la membrana sea flexible y fluida. Es como una forma que cambia constantemente. Esta fluidez es realmente importante para muchas cosas que suceden en la célula. Ayuda a que las moléculas se muevan a través de la membrana. Permite que la célula cambie su forma cuando sea necesario. Por lo tanto, la naturaleza fluida de la bicapa lipídica es útil e importante para varios procesos que mantienen la célula funcionando correctamente.

Además de la bicapa de fosfolípidos, la membrana celular también contiene proteins. Las proteins integrales son un tipo de proteína que está incrustada dentro de la bicapa lipídica de la membrana de la superficie celular. Tienen regiones que abarcan toda la membrana. Porciones de estas proteins integrales se extienden hacia las superficies internas y externas de la membrana. Esta estructura única permite que las proteins integrales interactúen con los entornos intracelulares y extracelulares. Intracelular significa dentro de la célula. Extracelular significa fuera de la célula.

Las proteins periféricas están unidas a la superficie interna o externa de la membrana. No están incrustados dentro de la bicapa lipídica. No se extienden a lo largo de toda la membrana. Las proteins periféricas interactúan con las proteins integrales y las moléculas lipídicas en la membrana. Las proteins periféricas ayudan a que la membrana se mantenga estable y participan en tareas específicas dentro de la célula.

En la membrana de la superficie celular hay otros componentes importantes como el colesterol, los glicolípidos y las glicoproteínas. Están posicionados entre las capas de fosfolípidos. Interactúan con las colas hidrofóbicas. El colesterol ayuda a mantener un nivel óptimo de fluidez. Evita que la membrana se vuelva más rígida o más fluida. El colesterol también hace que la membrana sea menos permeable a determinadas moléculas al actuar como barrera.

Los glicolípidos se encuentran en la parte externa de la membrana. Tienen carbohydrates adheridos a ellos. Estos carbohydrates miran hacia el exterior de la célula. Los glicolípidos intervienen en el reconocimiento de otras células. Ayudan a que las células se mantengan unidas. También tienen un papel en la respuesta inmune.

Las glicoproteínas son proteins con carbohydrates unidos. También se encuentran en la parte exterior de la membrana. Las glicoproteínas ayudan al reconocimiento y la comunicación celular. Algunas glicoproteínas actúan como receptores. Reciben señales del entorno y las envían a la célula.

La señalización celular es el proceso mediante el cual las células se comunican entre sí para coordinar sus actividades. Implica enviar y recibir señales a través de proteins especiales en la superficie celular llamadas receptores. Cuando las moléculas de señalización, como las hormonas, se unen a estos receptores, desencadenan una cadena de eventos dentro de la célula. Esto conduce a respuestas específicas. Estas respuestas pueden incluir cambios en la expresión genética, la actividad proteica y el comportamiento celular general.

Las células se comunican entre sí liberando moléculas de señalización. Estas moléculas de señalización se llaman ligandos. Estas moléculas pueden ser hormonas, factores de crecimiento, neurotransmisores o citocinas. Las moléculas de señalización son producidas y liberadas por las células en el espacio extracelular.

Los receptores de la superficie celular son proteins ubicadas en la membrana plasmática de la célula objetivo. Estos receptores tienen una estructura específica que les permite unirse a un ligando particular. La unión entre el ligando y el receptor es muy específica, similar a un mecanismo de cerradura y llave. Cuando una molécula de señalización se une a su receptor correspondiente, induce un cambio conformacional en la proteína receptora. Este cambio de forma activa el receptor.

Una vez que se activa el receptor, se desencadena una serie de eventos de señalización intracelular conocidos como transducción de señales. Durante la transducción de señales, las proteins dentro de la célula pueden activarse o desactivarse agregando o eliminando grupos fosfato, que son pequeñas etiquetas químicas. Estos cambios en la actividad de la proteína ayudan a transmitir y amplificar la señal. Esto permite que la célula responda adecuadamente a la señal inicial que recibió.

Una respuesta celular es lo que sucede dentro de una célula después de recibir una señal. Algunas posibles respuestas celulares incluyen modificaciones en el funcionamiento de las proteins que alteran su actividad o interacciones. La respuesta también podría incluir la liberación de moléculas específicas en el entorno circundante. En casos extremos, la muerte celular podría desencadenarse como respuesta a la señal recibida. La respuesta celular es específica del tipo de señal y de los receptores de la célula. Permite a la célula adaptarse y realizar las acciones necesarias en función de la señal recibida.

El reconocimiento celular es el mecanismo mediante el cual las células se identifican e interactúan entre sí a través de moléculas específicas en su superficie externa. Estas moléculas se conocen como antígenos o marcadores de superficie celular. Estos antígenos ayudan a las células a reconocer y adherirse a otras células o moléculas. En el trasplante de órganos, la compatibilidad de los marcadores de superficie celular entre el órgano del donante y el sistema inmunitario del receptor es crucial para reducir el riesgo de rechazo. Si el sistema inmunitario considera el órgano trasplantado como extraño, podría provocar rechazo. La compatibilidad de los marcadores de la superficie celular mejora el éxito del trasplante.