Características de la Membrana Plasmática

Con un grosor de 75 Å, la membrana plasmática rodea la célula y la separa del medio externo. Está formada por una doble capa lipídica (de moléculas anfipáticas con la parte polar orientada hacia fuera, en el medio acuoso, y la parte lipófila orientada hacia dentro junto con los otros radicales lipófilos) con proteínas asociadas.

Formada por estos compuestos:

• Fosfolípidos y glucolípidos (permiten movimiento).
• Colesterol (disminuye la fluidez).
• Proteínas (integrales: si se encuentran dentro de la bicapa, transmembranosas si la atraviesan completamente; periféricas si están adosadas).

Dos propiedades principales:

• Estructura dinámica (libre desplazamiento, posibilita la endocitosis y exocitosis).
• Estructura asimétrica (el glucocálix, situado en la cara externa de la membrana, posee los receptores de membrana).

Funciones de la doble capa lipídica:

• Mantener separados el medio acuoso exterior del interior.
• Realizar procesos de endocitosis y exocitosis, por acoplamiento de las bicapas lipídicas.

Funciones de las proteínas de membrana:

• Regular la entrada y salida de moléculas, iones, nutrientes y productos del metabolismo en la célula.
• Generar diferencia de potencial.
• Posibilitar el reconocimiento celular.
• Realizar actividad enzimática.
• Intervenir en la transducción de señales.
• Constituir uniones intercelulares y puntos de anclaje para el citoesqueleto interno y para la matriz extracelular.

Transporte Pasivo

Proceso espontáneo de difusión de sustancias; en favor de los distintos gradientes: químico (diferencia de concentraciones), eléctrico (diferencia de cargas) y electroquímico (diferencia de concentración y cargas), desde el medio más concentrado al menos concentrado y sin gasto de energía.

Difusión Simple

Pequeñas moléculas a favor del gradiente, es más rápido cuanto menor tamaño tienen las moléculas y mayor es la diferencia de gradiente. Se realiza a través de la bicapa lipídica y por canales.

Difusión Facilitada

Por la intervención de proteínas transmembranosas específicas (permeasas) para cada sustrato. Permite el transporte de moléculas de mayor tamaño y a mayor velocidad.

Transporte Activo

Lo realizan determinados tipos de proteínas de membrana. Necesitan energía (ATP) y van en contra de gradiente. Ejemplos: bomba de sodio-potasio (Na+/ K+), la bomba de calcio (Ca2+) y la bomba de protones (H+).

Endocitosis

Entrada de macromoléculas y pequeños cuerpos externos por la formación de vesículas membranosas (red de clatrina). La gemación es un mecanismo similar con sustancias específicas en su interior.

Exocitosis

Mecanismo de expulsión de macromoléculas y pequeños cuerpos por la fusión de la membrana con la vesícula que los contiene, expulsando al exterior los desechos del metabolismo.

Retículo Endoplasmático Liso

Constituido por una red de túbulos unidos al retículo endoplasmático rugoso por todo el citoplasma. Su membrana posee gran cantidad de enzimas, cuya actividad principal es la síntesis de lípidos. Se encuentra normalmente en células musculares estriadas, en células de ovarios y testículos y en los hepatocitos.

Funciones principales:

• Síntesis de lípidos de membrana, como fosfolípidos, glucolípidos y colesterol.
• Almacén de lípidos.
• Transporte de lípidos a otros orgánulos por vesículas.
• Participa en procesos de desintoxicación.
• Interviene en algunas respuestas específicas de la célula.

Retículo Endoplasmático Rugoso

Presenta ribosomas en su cara externa. Formado por cisternas comunicadas entre sí y vesículas de transporte. Se comunica con el REL y con la parte externa de la envoltura nuclear, presenta proteínas encargadas de la fijación de ribosomas (riboforinas) y otro tipo que constituyen canales de penetración de las proteínas sintetizadas.

En el RER se sintetizan:

• Proteínas y fosfolípidos que forman la membrana.
• Proteínas de secreción.

El Aparato de Golgi

Próximo al núcleo, y en las células animales rodea los centriolos. Formado por agrupaciones (dictiosomas) de cisternas con vesículas de secreción. Cada agrupación se llama dictiosoma y comprende de cuatro a ocho cisternas. Presenta dos caras, cis o de formación (cisternas pequeñas y convexas) y trans o de maduración (cisternas grandes y cóncavas).

Principales funciones:

• Transporte de sustancias en el interior celular.
• Maduración, acumulación y secreción de proteínas.
• Glucosilación de lípidos y proteínas.
• Síntesis de polisacáridos.

Las Vacuolas

Formadas por una membrana y un interior acuoso a partir del retículo endoplasmático, del aparato de Golgi o de invaginaciones de la membrana plasmática. En células animales son pequeñas (vesículas). En vegetales son grandes (tonoplasto).

Funciones principales:

• Acumular mucha agua, reservas energéticas, productos de desecho y sustancias con funciones muy específicas (alcaloides…).
• Transportar sustancias entre orgánulos y al medio externo.

Lisosomas

Vesículas que contienen enzimas digestivas (hidrolasas, lipasas…) las cuales se forman en el RER, pasan al aparato de Golgi, donde se activan y se acumulan en los lisosomas. Tienen una membrana plasmática con las proteínas de la cara interna muy glucosiladas (impiden la acción de las enzimas). Los lisosomas necesitan un pH interno entre 3 y 6, por lo tanto, introducen protones de hidrógeno en su interior mediante consumo de ATP. La digestión puede ser extracelular o intracelular.

Dos tipos:

• Primarios (solo enzimas).
• Secundarios (con sustratos en proceso de digestión).

Con funciones específicas:

• Acrosoma de los espermatozoides.
• Granos de aleurona de las semillas.

Las Mitocondrias

Orgánulos polimorfos de las células eucariotas aerobias encargados de obtener energía mediante la respiración celular, realizar oxidaciones celulares y producir la mayoría de ATP. El conjunto de mitocondrias de una célula se denomina condrioma.

Doble membrana delimitada por:

• Membrana mitocondrial externa (lisa y doble capa lipídica con proteínas asociadas).
• Membrana interna (con repliegues internos (crestas mitocondriales) que incrementan la superficie y la capacidad metabolizadora).

Espacio intermembranoso. Matriz mitocondrial. Espacio interno delimitado por la membrana interna.

El medio interno presenta:

• Ribosomas mitocondriales.
• Moléculas de ADN.
• Enzimas.

Funciones:

• Respiración mitocondrial (combinación de materia orgánica con oxígeno para obtener energía por medio de la oxidación, se distingue la etapa de ciclo de Krebs o ciclo del ácido cítrico, cadena respiratoria).

Otras vías metabólicas:

• β-oxidación de ácidos grasos.
• Fosforilación oxidativa.
• Duplicación de ADN mitocondrial.

Los Cloroplastos

Presentes en células vegetales, contienen clorofila, el pigmento de la fotosíntesis, que transforma la energía luminosa en química y sintetiza materia orgánica a partir de inorgánica. Son polimorfos.

Estructura formada por:

• Doble membrana (sin clorofila ni colesterol).
• Estroma (espacio interior delimitado por la membrana plastidial interna con: ADN plastidial, plastorribosomas, enzimas, inclusiones de granos de almidón e inclusiones lipídicas).
• Tilacoides o lamelas (contienen pigmentos fotosintéticos y una cavidad interior).

Dos tipos:

• Tilacoides de estromas (alargados y por todo el estroma).
• Tilacoides de gránulos (pequeños, en forma de disco y se presentan apilados).

En las membranas de los tilacoides se ubican los sistemas enzimáticos encargados de captar la energía luminosa, efectuar el transporte de electrones y formar ATP.

Función básica: realizar la fotosíntesis (dos fases, fase luminosa y fase oscura).

Etiquetas: aparato de Golgi, célula, membrana plasmática, organulos, retículo endoplasmático, transporte celular, vacuolas