Membrana Plasmatica

La membrana de la célula , o membrana plasmática , es una membrana biológica que separa elinterior de todas las células del medio ambiente exterior . [ 1 ] La membrana celular es selectivamente permeable a los iones y moléculas orgánicas y controla el movimiento de sustancias dentro y fuera de las células. [ 2 ] La función básica de la membrana celular es la protección de la célula de su entorno.Consiste en la bicapa de fosfolípidos con incrustados proteínas . Las membranas celulares están involucrados en una variedad de procesos celulares, tales como la adhesión celular , conductividad de iones y la señalización celular y servir como la superficie de fijación para varias estructuras extracelulares, incluyendo la pared celular , glicocálix , y intracelular citoesqueleto . Las membranas celulares se pueden volver a montar artificialmente

Función

Un diagrama detallado de la membrana de la célula

La membrana de la célula o membrana plasmática rodea el citoplasma de las células vivas, la separación física de las intracelulares componentes de la extracelular medio ambiente. hongos ,bacterias y plantas también tienen la pared celular que proporciona un soporte mecánico para la célula e impide el paso de moléculas más grandes . La membrana celular también juega un papel en el anclaje del citoesqueleto de proporcionar la forma de la célula, y en la unión a la matriz extracelular y otras células para ayudar a grupos de células entre sí para formar tejidos .

La membrana es selectivamente permeable y capaz de regular lo que entra y sale de la célula, facilitando así el transporte de los materiales necesarios para la supervivencia. El movimiento de sustancias a través de la membrana puede ser o bien "pasiva", que se producen sin la aportación de la energía celular, o activa, que requiere la célula a gastar energía en su transporte. La membrana también mantiene elpotencial de la célula . La membrana celular por lo tanto funciona como un filtro selectivo que permite que sólo algunas cosas que vienen en el interior o ir fuera de la célula. La célula emplea un número de mecanismos de transporte que implican membranas biológicas:

1. Pasivo difusión y osmosis : Ciertas sustancias ( moléculas pequeñas , iones) tales como el dióxido de carbono (CO 2 ) y oxígeno (O 2 ), pueden moverse a través de la membrana plasmática por difusión, que es un proceso de transporte pasivo. Debido a que la membrana actúa como una barrera para ciertas moléculas e iones, que pueden aparecer en diferentes concentraciones en los dos lados de la membrana. Tal gradiente de concentración a través de una membrana semipermeable establece un flujo osmóticopara el agua.

2. canales de proteínas transmembrana y transportistas : nutrientes, tales como azúcares o aminoácidos, deben entrar en la célula, y ciertos productos del metabolismo deben salir de la celda. Tales moléculas son bombeados a través de la membrana por transportadores transmembrana o difunden a través de canales de proteínas tales como acuaporinas (en el caso de agua (H 2 O)). Estas proteínas, llamadas también permeasas, suelen ser muy específicas, el reconocimiento y transporte de sólo un grupo limitado de comida de las sustancias químicas, a menudo, incluso una sola sustancia.

3. Endocitosis : La endocitosis es el proceso en el cual las células absorben moléculas por que envuelve ellos. La membrana de plasma crea una pequeña deformación hacia el interior, llamada una invaginación, en el que se captura la sustancia a transportar. La deformación a continuación, aprieta fuera de la membrana en el interior de la célula, la creación de una vesícula que contiene la sustancia capturada. La endocitosis es un camino para la internalización de partículas sólidas (celular comer o fagocitosis), pequeñas moléculas e iones (beber celular o pinocitosis), y macromoléculas. La endocitosis requiere energía y por lo tanto una forma de transporte activo.

. 4 exocitosis : Así como material puede ser llevado a la célula por invaginación y la formación de una vesícula, la membrana de una vesícula puede fusionarse con la membrana plasmática, la extrusión de su contenido al medio circundante. Este es el proceso de exocitosis. La exocitosis se produce en varias células para eliminar los residuos no digeridos de sustancias introducidas por endocitosis, para secretar sustancias tales como hormonas y enzimas, y para el transporte de una sustancia completamente a través de una barrera celular. En el proceso de exocitosis, el no digerido residuos que contienen vacuola comida o la vesícula secretora brotado de aparato de Golgi, se mueve por primera vez por citoesqueleto desde el interior de la célula a la superficie. La membrana de la vesícula entra en contacto con la membrana plasmática. Las moléculas de lípidos de las dos bicapas se reordenan y las dos membranas son, por lo tanto, fusionados. Un pasaje se forma en la membrana fundida y las vesículas descarga sus contenidos fuera de la célula.

Los procariotas

Las bacterias Gram-negativas tienen una membrana plasmática y una membrana externa separadas por un espacio periplásmico . Otros procariotas sólo tienen una membrana plasmática. Las células procarióticas también están rodeados por una pared celular compuesta de peptidoglicano (aminoácidos y azúcares). Algunas células eucariotas también tienen paredes de las células, pero ninguno que están hechas de peptidoglicano.

Estructura

Modelo del mosaico fluido

De acuerdo con el modelo de mosaico fluido de SJSinger y GL Nicolson (1972), que sustituye el anterior modelo de Davson y Danielli , membranas biológicas pueden ser considerados como un líquido de dos dimensiones en el que las moléculas de lípidos y proteínas se difunden más o menos fácilmente. [ 6 ] A pesar de las bicapas de lípidos que forman la base de las membranas de hecho forman líquidos de dos dimensiones por sí mismos, la membrana plasmática también contiene una gran cantidad de proteínas, que proporcionan más estructura. Ejemplos de este tipo de estructuras son complejos de proteína-proteína, piquetes y vallas formadas por la actina basada citoesqueleto , y potencialmente balsas lipídicas .

Bicapa lipídica

Diagrama de la disposición de las moléculas de lípidos anfipáticos para formar una bicapa lipídica . Los amarillospolares grupos de cabeza separan las colas hidrófobas grises de los entornos citosólicas y extracelular acuosas.

Bicapas lipídicas se forman en el proceso de auto-ensamblaje . La membrana celular consta principalmente de una capa delgada deanfipáticas fosfolípidos que espontáneamente se organizan de manera que las regiones "cola" hidrofóbica están aisladas del líquido polar rodea, haciendo que las regiones "cabeza" más hidrofílicos a asociarse con las caras intracelulares (citosólica) y extracelulares de la bicapa resultante. Esto forma una, esférica continua bicapa lipídica . Fuerzas tales como van der Waals , electrostáticas, enlaces de hidrógeno, e interacciones no covalentes, todos contribuyen a la formación de la bicapa lipídica. En general, las interacciones hidrófobas son la principal fuerza motriz en la formación de bicapas de lípidos.

Bicapas de lípidos son generalmente impermeable a los iones y las moléculas polares. La disposición de las cabezas hidrofílicas y las colas hidrófobas de la bicapa lipídica prevenir solutos polares (ej. amino ácidos, ácidos nucleicos, carbohidratos, proteínas, y los iones) se difunda a través de la membrana, pero generalmente permite la difusión pasiva de las moléculas hidrofóbicas. Esto proporciona a la célula la capacidad de controlar el movimiento de estas sustancias a través de transmembrana de proteínas complejos, tales como poros, canales y compuertas.

Flippases y scramblases concentran fosfatidil serina , que lleva una carga negativa, en la membrana interna. Junto con NANA , esto crea una barrera adicional a la cargadas restos en movimiento a través de la membrana.

Las membranas sirven diversas funciones en eucariotas y procariotas células. Una función importante es la de regular el movimiento de materiales dentro y fuera de las células. La estructura de bicapa de fosfolípidos (modelo de mosaico fluido) con proteínas de membrana específicas representa la permeabilidad selectiva de la membrana y los mecanismos de transporte pasivos y activos. Además, las membranas en procariotas y en la mitocondria y los cloroplastos eucariotas de facilitar la síntesis de ATP a través de quimiosmosis.

Polaridad de la membrana

Ver también: polaridad epitelial

Alfa intercala celular

La membrana apical de una célula polarizada es la superficie de la membrana plasmática que se enfrenta hacia el interior a la luz . Esto es particularmente evidente en epiteliales y células endoteliales , pero también describe otras células polarizadas, tales como las neuronas . La membrana basolateral de una célula polarizada es la superficie de la membrana plasmática que forma sus superficies basales y lateral. Se enfrenta hacia el exterior, hacia el intersticio , y lejos de la luz.Membrana basolateral es una frase compuesto se hace referencia a los términos "membrana basal (base)" y "membrana lateral (lado)", que, especialmente en las células epiteliales, son idénticos en composición y actividad. Las proteínas (tales como los canales iónicos y bombas ) son libres de moverse desde el basal a la superficie lateral de la celda o viceversa, de conformidad con el modelo de mosaico fluido . uniones estrechas unen las células

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