Lípidos:
los más abundantes son los fosfolípidos, el colesterol y los glucolípidos
que por su carácter anfipático se disponen formando una bicapa. ESTRUCTURAS
CELULARES: LAS ENVOLTURAS
§
La
membrana
plasmática, que poseen todas las células (eucariotas y procariotas).
§
Las
membranas de secreción (que pueden faltar). Son membranas de secreción:
la matriz
extracelular (de animales), la pared
vegetal (de vegetales) y la
pared bacteriana (en bacterias).
1.
MEMBRANA PLASMÁTICA
La
membrana plasmática es una delgada lámina que envuelve la célula y funciona
como barrera que separa el medio exterior del interior y regula el paso de
sustancias.
El modelo de su
estructura, denominada mosaico fluido, fue propuesto por Singer y Nicholson
en 1972. La estructura consiste en una bicapa de lípidos en la que se
asocian moléculas proteicas. El término fluido se debe a que los lípidos e
incluso las proteínas pueden moverse lateralmente en esta bicapa.
La
bicapa lipídica está compuesta por:
ü
Lípidos:
los más abundantes son los fosfolípidos, el colesterol y los glucolípidos
que por su carácter anfipático se disponen formando una bicapa.
Los
fosfolípidos pueden desplazarse girando sobre sí mismas o intercambiar su
posición dentro de la misma monocapa por lo se dice que la bicapa lipídica es fluida.
Es
poco frecuente el intercambio entre moléculas situadas en monocapas distintas.
ü
Proteinas: se asocian con los lípidos de la membrana de
diversas formas:
§
Las proteínas integrales o intrínsecas están total o
parcialmente englobadas en la bicapa. Si atraviesan totalmente la bicapa se les
llama proteínas transmembranosas.
§
Las proteínas periféricas o extrínsecas están adosadas
a la bicapa a un lado o el otro. Al igual que los lípidos, las moléculas de
proteína pueden desplazarse por la membrana aunque su difusión es más lenta
debido a su mayor masa molecular.
ü
Glúcidos: se asocian a los lípidos formando glucolípidos
o a las proteínas formando glucoproteínas. Están situados en la cara
de la membrana que da al medio extracelular y forma el llamado glucocálix.
Esta disposición de los glúcidos y las proteínas y el hecho de que los lípidos de las dos monocapas sean distintos, da a la membrana plasmática un claro carácter asimétrico.
En general se
encarga de relacionar a la célula con su medio externo o a unas células con
otras. No es tan sólo una estructura que sirva para mantener encerrada a la célula
e impedir que se escape el contenido de su citoplasma. También está dotada de
una gran actividad y desempeña numerosas funciones, como por ejemplo:
ü
Recibir y transmitir señales, es decir, controlar el flujo
de información entre las células y su entorno. Esto es posible gracias a que
la membrana contiene receptores específicos para los estímulos
externos. A su vez, algunas membranas generan señales, que pueden ser químicas
o eléctricas (p.ej. las neuronas).
ü
Reconocer células por medio de receptores de forma que sólo
pueden interactuar células o virus que reconocen esos receptores de la membrana
(p.ej.: en la fecundación, los espermatocitos reconocen los gametos femeninos
de la propia especie; muchos virus y bacterias reconocen células que infectarán
cuando se unen previamente a sus receptores; las células similares se reconocen
y se adhieren entre sí para formar tejidos).
ü
Delimitar compartimentos intracelulares.
ü
Mantener una permeabilidad selectiva mediante el control
del paso de sustancias entre el exterior y el interior de la célula. Es el
denominado transporte celular a través de la membrana.
Para
vivir, la célula necesita intercambiar sustancias con el medio externo. La
bicapa lipídica sólo permite el paso de moléculas lipófilas, pero las proteínas
de la membrana van a regular el paso selectivo de moléculas polares. El
transporte de las sustancias puede realizarse de dos maneras:
ü
Transporte pasivo:
difusión de sustancias siempre a favor de su gradiente. El gradiente
puede ser de concentración o eléctrico. El gradiente electroquímico es
originado por la suma de ambos. Este transporte puede darse por:
§
Difusión simple:
las moléculas pasan a favor de su gradiente electroquímico. Puede producirse a
través de la bicapa lipídica, aprovechando los pequeños huecos entre fosfolípidos,
o a través de canales proteicos que actúan como poros de la membrana.
§
Difusión facilitada:
transporte de moléculas mediante proteínas transmembranosas específicas o permeasas.
Permite el paso de sustancias más grandes (aminoácidos, glucosa, sacarosa).
ü
Transporte activo:
el transporte de las sustancias se realiza en contra de su gradiente
electroquímico, por lo que siempre se requiere un gasto de energía, en forma
de ATP. Las proteínas transportadoras se denominan bombas. La bomba de Na+
y K+ es un ejemplo de transporte activo.
La endocitosis es un sistema de tranporte de sustancias relativamente grandes que contribuyen a la alimentación de la célula.
Existen dos
modalidades de endocitosis:
ü
Fagocitosis:
cuando lo que se incorpora al interior celular son partículas sólidas
relativamente grandes. En el caso de los organismos unicelulares, tiene una
función sobre todo alimenticia; seres como las amebas que
pueden deformar su cuerpo, cuando tienen a su alcance una partícula
alimenticia, emiten unas prolongaciones citoplasmáticas llamadas pseudópodos,
con los que la rodean formando una vacuola digestiva, donde queda
englobada la partícula de alimento y en donde es digerida. En los seres
pluricelulares la fagocitosis, más que un proceso de nutrición celular,
representa un mecanismo defensivo realizado por células especializadas llamadas
fagocitos.
ü
Pinocitosis: es la ingestión de líquidos mediante la
formación de invaginaciones que engloban los líquidos y se estrangulan
formando vacuolas digestivas. A veces es un mecanismo destinado a introducir
sustancias de reserva en las células.
La exocitosis es un mecanismo contrario a la endocitosis, consiste en la liberación al exterior de la célula de productos elaborados por ella, es por tanto un fenómeno de excreción. La exocitosis está precedida de una fase de migración de los gránulos que contienen las sustancias que se van a liberar; se van aproximando a la membrana plasmática hasta adherirse a su cara interna. La exocitosis propiamente dicha consistiría en la rotura de la membrana del gránulo, con lo que se abre al exterior y libera el contenido.
2.
LAS MEMBRANAS DE SECRECIÓN
Son capas
constituidas por sustancias producidas y secretadas por la célula, que se
depositan sobre la superficie de la membrana plasmática. Muchas células
animales, que forman tejidos, tienen una membrana de secreción llamada matriz
extracelular que une las células. Las células vegetales tienen una pared
celular rígida formada por celulosa.
2.1.
La matriz extracelular
La matriz está
compuesta por una fina red de fibras proteicas (colágeno, elastina y
fibronectina) inmersas en una estructura gelatinosa de glucoproteínas, la sustancia
fundamental amorfa.
La
función
es primordialmente servir de unión y nexo en los tejidos conectivos,
cartilaginoso y conjuntivo. Puede acumular sales, originando tejido óseo o
quitina y dando lugar a exoesqueletos.
2.2
La pared celular
La pared
celular es una envoltura gruesa y rígida que rodea a las células
vegetales.
Su
composición
química es fundamentalmente celulosa que, segregada por la propia célula,
se dispone en capas superpuestas. Es un exoesqueleto que perdura aún después
de muerta la célula. Es un buen tejido de sostén y permite a los vegetales
alcanzar gran altura.
Su
estructura
se basa en una red de fibras de celulosa y una matriz (con agua, sales,
hemicelulosa y pectina). La matriz puede impregnarse de lignina, suberina,
cutina, taninos y sustancias minerales.
Tiene
como función
dar rigidez a la célula e impedir su ruptura, que sería muy fácil de no
existir esta pared, debido a que en el citoplasma existe una elevada concentración
de moléculas que origina una corriente de agua hacia el interior celular,
hinchando la célula. Si no existiera la pared, la célula reventaría.