MEMBRANA CELULAR - MODELO DE MOSAICO FLUIDO

El modelo más aceptado actualmente es el propuesto por Singer y Nicholson (1972), denominado modelo del MOSAICO FLUIDO.  La membrana plasmática no es una estructura estática, sus componentes pueden moverse, lo que le proporciona una cierta fluidez.  La fluidez es una de las características más importantes de las membranas. Depende de factores como :

1.-La temperatura; la fluidez aumenta al aumentar la temperatura.
2.-La naturaleza de los lípidos; la presencia de lípidos INSATURADOS y de cadena corta favorecen el aumento de la fluidez; la presencia de colesterol endurece las membranas, reduciendo su fluidez y permeabilidad, proporcionándole estabilidad.

Con los datos ofrecidos por la microscopía electrónica y los análisis bioquímicos se ha elaborado este modelo de membrana.

En la membrana plasmática, los lípidos se disponen formando una bicapa de fosfolípidos, situados con sus cabezas hidrofílicas hacia el medio externo o hacia el citosol, y sus colas hidrofobicas dispuestas en empalizada. Las proteínas se intercalan en esa bicapa de lípidos dependiendo de las interacciones con las regiones de la zona lipídica. Existen tres tipos de proteínas según su disposición en la bicapa:

• Proteínas integrales o intrínsecas: Embebidas en la bicapa lipídica, atraviesan la membrana una o varias veces, asomando por una o las dos caras (proteínas transmembrana); o bien mediante enlaces covalentes con un lípido o a unglúcido de la membrana. El aislamiento de ella requiere la ruptura de la bicapa.
• Glucoproteínas: Se encuentran atravesando toda la capa de la membrana celular, su nombre es debido a que contiene glúcidos.
• Proteínas periféricas o extrínsecas: A un lado u otro de la bicapa lipídica, pueden estar unidas débilmente por enlaces no covalentes. Fácilmente separables de la bicapa mediante soluciones salinas, sin provocar su ruptura. Aparecen en la membrana interna y carecen de proteínas transmembranas.

TRANSPORTE CELULAR


Transporte pasivo: cuando no se requiere energía para que la sustancia cruce la membrana plasmática.
Los mecanismos de transporte pasivo son:
 •   Difusión simple
 •   Osmosis
 •   Ultrafiltración
 •   Difusión facilitada

Difusión Simple
Las moléculas en solución están dotadas de energía cinética y, por tanto, tienen movimientos que se realizan al azar. La difusiónconsiste en la mezcla de estas moléculas debido a su energía cinética cuando existe un gradiente de concentración; es decir; cuando en una parte de la solución la concentración de las moléculas es más elevada.

Osmosis
Es otro proceso de transporte pasivo, mediante el cual, un disolvente –el agua en el caso de los sistemas biológicos– pasa selectivamente a través de una membrana semipermeable.
Si la concentración de agua es mayor (o, lo que es lo mismo, la concentración de solutos es menor) de un lado de la membrana que la del otro lado, existe una tendencia a que el agua pase al lado donde su concentración es menor.

Ultrafiltración
En este proceso de transporte pasivo, el agua y algunos solutos pasan a través de una membrana por efecto de una presión hidrostática. El movimiento es siempre desde el área de mayor presión al de menos presión.

Difusión facilitada
Algunas moléculas son demasiado grandes como para difundir a través de los canales de la membrana y demasiado insolubles en lípidos como para poder difundir a través de la capa de fosfolípidos. Tal es el caso de la glucosa y algunos otros monosacáridos. Esta sustancias, pueden sin embargo cruzar la membrana plasmática mediante el proceso de difusión facilitada, con la ayuda de una proteina transportadora.

Transporte activo: cuando la célula utiliza ATP como fuente de energía para hacer atravesar la membrana a una sustancia en particular.
Hay dos tipos de transporte activo:
Transporte activo primario: en este caso, la energía derivada del ATP directamente empuja a la sustancia para que cruce la membrana, modificando la forma de las proteínas de transporte (bomba) de la membrana plasmática.

Algunas sustancias más grandes como polisacáridos, proteínas y otras células cruzan las membranas plasmáticas mediante varios tipos de transporte grueso:

Endocitosis: es el proceso mediante el cual la sustancia es transportada al interior de la célula a través de la membrana.
Se conocen tres tipos de endocitosis:

 •   Fagocitosis: en este proceso, la célula crea proyecciones de la membrana y el citosol llamadas pseudópodos que rodean la partícula sólida. Una vez rodeada, los pseudópodos se fusionan formando una vesícula alrededor de la partícula llamada vesícula fagocítica o fagosoma. El material sólido dentro de la vesícula es seguidamente digerido por enzimas liberadas por los lisosomas.
 Pinocitosis: en este proceso, la sustancia a transportar es una gotita o vesícula de líquido extracelular. En este caso, no se forman pseudópodos, sino que la membrana se repliega creando una vesícula pinocítica. Una vez que el contenido de la vesícula ha sido procesado, la membrana de la vesícula vuelve a la superficie de la célula.
Exocitosis
Es el mecanismo por el cual las macromoléculas contenidas en vesículas citoplasmáticas son transportadas desde el interior celular hasta la membrana plasmática, para ser vertidas al medio extracelular.
Transcitosis
Es el conjunto de fenómenos que permiten a una sustancia atravesar todo el citoplasma celular desde un polo al otro de la célula. Implica el doble proceso endocitosis-exocitosis. Es propio de células endoteliales que constituyen los capilares sanguineos, transportándose así las sustancias desde el medio sanguineo hasta los tejidos que rodean los capilares.