Membrana plasmática

1- ¿Qué es la membrana plasmática?

La membrana plasmática conocida como membrana celular es una cubierta que envuelve y delimita a la célula separándola del medio externo. Funciona como una barrera entre el interior de la célula y su entorno ya que permite la entrada y salida de moléculas a través de ella. Este paso de moléculas es un fenómeno llamado permeabilidad. Pero la membrana no deja pasar fácilmente a todas las moléculas, por lo que es selectivamente permeable.

La membrana plasmática es muy delgada, mide de 7 a 10 nanómetros (nm) de grosor, por lo que el microscópio óptico no la detecta, sólo puede ser observada con el microscópio electrónico.

Otras funciones de la célula se relacionan con el transporte, la comunicación, el reconocimiento y la adhesión celular. 

La membrana celular se caracteriza por ser una estructura dinámica, siendo la fluidez una de las características más importantes que posee.

Esta fluidez depende de la temperatura, dado que aumenta al aumentar la temperatura. También depende de la naturaleza de los lípidos que posee, dado que 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.

En la composición de la membrana el 40% corresponden a lípidos, el 50% a proteínas, y el 10% a glúcidos.

- Los lípidos que constituyen la membrana son fosfolípidos, glucolípidos y colesterol, y su principal función es actuar como una barrera semipermeable.

- Las proteínas que forman la membrana son integrales o periféricas, y sus funciones se relacionan con el transporte y la comunicación.

- Los glúcidos por lo general, se encuentran unidos a lípidos, formando glucolípidos, y a proteínas, generándose las glucoproteínas. Su principal función es constituir la cubierta celular o glucocálix. Las diferentes funciones que exhiben las distintas células, se relacionan el tipo de glúcido que hay en su cubierta.

A medida que se ha obtenido información sobre la membrana plasmática, se han propuesto varios modelos que explican como está estructurada y como funciona. El modelo que se acepta actualmente es el modelo de mosaico fluidopropuesto por Singer y Nicolson en 1972.

Lo de mosaico se debe a la mezcla de lípidos y proteínas que construyen la membrana y lo de fluido, a que chocan unas con otras debido a su fluidez provocada por los movimientos de los fosfolípidos.

Características del modelo de mosaico fluido :

La membrana está formada por dos capas (bicapa) de fosfolípidos en la que están incluidas numerosas proteínas.

Bicapa lipídica:

Los lípidos que forman la membrana plasmática son, principalmente fosfolípidos. Estos se hallan formando una doble capa  en la cual dejan expuestas sus cabezas hidrofílicas y escondidas sus colas hidrofóbicas.  En cada capa de la bicapa lipídica los lípidos están en continuo movimiento lateral, confiriéndole a la membrana su calidad de fluido.

Además de los fosfolípidos hay colesterol (solo en los eucariontes) y glucolípidos (solo en la cara externa de la bicapa). Estos últimos, más las glucoproteínas proveen una porción de carbohidratos que se disponen en la superficie celular externa formando el glicocálix. Se piensa que estos carbohidratos actúan en el reconocimiento intercelular.

Proteínas en la membrana:

En la bicapa lipídica están incrustadas las proteínas de la membrana, cuya proporción varía de célula en célula.

- Las que están en la superficie exterior o en la interior de la bicapa lipídica son proteínas periféricas.

- La que penetran la bicapa son proteínas integrales.

Mientras la bicapa lipídica determina la estructura básica de la membrana, las proteínas pueden desempeñar múltiples funciones como: 

- Receptores,  que captan sustancias del medio y desencadenan respuestas intracelulares.

- Enzimas, aceleradores de reacciones químicas.

- Transportadores , canales y bombas, encargados de permitir y regular el paso de sustancias a través de la membrana.

Principales características de los seres vivos

Las principales características de los seres vivos son los atributos biológicos que deben cumplir todos los seres vivos para ser considerados como tales.

Organización de los seres vivos

Un ser vivo es resultado de una organización muy precisa; en su interior se realizan varias actividades al mismo tiempo, estando relacionadas éstas actividades unas con otras, por lo que todos los seres vivos poseen una organización específica y compleja a la vez, las cuales están reflejadas, según la teoría celular, en la cualidad de que todo ser vivo conocido está conformado por células. La célula es la unidad fundamental de la vida, algunos individuos pueden ser unicelulares (de una sola célula) o pluricelulares (dos o más células). Pueden ser eucariotas (con núcleo y material genético) o procariotas (solo tiene material genético).

Regulación de su medio interno (homeostasis)

 

La homeostasis es el proceso en el cual un organismo mantiene reguladas sus funciones vitales, de tal manera que si llegara a fallar alguna función, el organismo podría enfermar y perder la vida.

Relación

La función de relación es una de las características esenciales y diferenciadoras de los seres vivos. Una roca, que no es un ser vivo, no puede relacionarse con el ambiente, y por lo tanto, no se adapta frente a cambios en el mismo. Un ser vivo percibe los estímulos, tales como cambio de la temperatura, del pH, de la cantidad de agua, luz, sonido, etc., y reacciona en consecuencia para producir las modificaciones en su funcionamiento que son necesarias para garantizar el mantenimiento de su homeostasis y por lo tanto la preservación de su vida.

La reacción a ciertos estímulos (sonidos, olores, etc.) del medio ambiente constituye la función de respuesta a los estímulos. Por lo general los seres vivos no son estáticos, sino que se adaptan, generan respuestas y cambios frente a modificaciones en el medio ambiente, y responden a cambios físicos o químicos, tanto en el medio externo como en el interno. La respuesta a los estímulos es una característica de todos los seres vivos que les permite adaptarse a los cambios ambientales de temperatura, humedad, intensidad de luz, presión atmosférica, olor, sed, hambre o cualquier tipo de sensación, para mantenerse íntegros, vivos y homeoestables.

Metabolismo

El fenómeno del metabolismo permite a los seres vivos procesar los nutrientes presentes en el ambiente para obtener energía y mantener sus funciones homeostáticas, utilizando una cantidad de nutrientes y almacenando el resto para situaciones de escasez de los mismos. En el metabolismo se efectúan dos procesos fundamentales:

• Anabolismo: Es cuando se transforman las sustancias sencillas de los nutrientes en sustancias complejas.
• Catabolismo: Cuando se desdoblan las sustancias complejas de los nutrientes con ayuda de enzimas en moléculas más sencillas liberando energía.

Durante el metabolismo se realizan reacciones químicas y de producción de energía que hacen posible el crecimiento del ser vivo, su auto-reparación y la liberación de energía necesaria para mantener la vida del organismo. Es imposible que pueda existir, mantenerse o generarse vida sin energía. A estas reacciones las denominamos procesos metabólicos:

• El ciclo material, es decir, los cambios químicos de sustancia en los distintos períodos del ciclo vital, tales como el crecimiento, equilibrio y reproducción.
• El ciclo energético, o sea, la transformación de la energía química de los alimentos en calor cuando el animal está en reposo, o bien en calor y trabajo mecánico cuando realiza actividad muscular, así como la transformación de la energía lumínica en energía química en las plantas. En los organismos heterótrofos, la sustancia y la energía se obtienen de los alimentos. Estos actúan formando la sustancia propia para crecer, mantenerse y reparar el desgaste, suministran energía y proporcionan las sustancias reguladoras del metabolismo.

Desarrollo y crecimiento

Una característica principal de los seres vivos es que éstos crecen. Los seres vivos (organismos) requieren de nutrientes (alimentos) para poder realizar sus procesos metabólicos que los mantienen vivos, al aumentar el volumen de materia viva, el organismo logra su crecimiento. El desarrollo es la adquisición de nuevas características.

Reproducción

Los seres vivos son capaces de multiplicarse (reproducirse). Mediante la reproducción se producen nuevos individuos semejantes a sus progenitores y se perpetúa la especie.

En los seres vivos se observan dos tipos de reproducción:

• Asexual : En la reproducción asexual un solo organismo es capaz de originar otros individuos nuevos, que son copias exactas del progenitor desde el punto de vista genético. Un claro ejemplo de reproducción asexual es la división de una bacteria en dos bacterias idénticas genéticamente. No hay, por lo tanto, intercambio de material genético (ADN). Los seres vivos nuevos mantienen las características y cualidades de su progenitor.

• Sexual : La reproducción sexual requiere la intervención de dos individuos de sexos diferentes. Los descendientes serán resultado de la combinación del ADN de ambos progenitores y, por tanto, serán genéticamente distintos a los progenitores y en general también distintos entre sí. Esta forma de reproducción es la más frecuente en los organismos vivos multicelulares. En este tipo de reproducción participan dos células haploides originadas por meiosis, los gametos, que se unirán durante la fecundación.

Adaptación

Las condiciones ambientales en que viven los organismos cambian, son dinámicas, y los seres vivos deben adaptarse a estos cambios para sobrevivir.

El proceso por el que una especie se condiciona lenta o rápidamente para lograr sobrevivir ante los cambios ocurridos en su medio, se llama adaptación o evolución biológica. A través de la evolución, las poblaciones logran adaptarse al medio en el que se encuentran, para aumentar sus posibilidades de supervivencia.

 

 

La célula

La Célula es la unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera autónoma.

 

Todos los organismos vivos están formados por células, y en general se acepta que ningún organismo es un ser vivo si no consta al menos de una célula. Algunos organismos microscópicos, como bacterias y protozoos, son células únicas, mientras que los animales y plantas están formados por muchos millones de células organizadas en tejidos y órganos.

 

 

 

 

Las células procariotas presentan las características que se mencionan a continuación:

·         Células más pequeñas que las eucariotas, su diámetro es de 0.2 a 10 micras.

·         Carencia de membrana nuclear.

·         Poseen pared celular más resistente y rígida.

·         Algunos organismos son capaces de secretan cápsulas de distinto grosor que les brindan protección adicional.

·         Carecen de la mayoría de las estructuras u organelos que poseen las células eucariotas.

·         Algunas procariotas poseen flajelos, que son organelos que forman estensiones desde la membrana celular, parecidos a pequeños látigos e impulsan  a estas células en los medios líquidos permitiéndoles moverse.

En cuanto a la célula eucariota, se puede mencionar que esta es la unidad anatómica fisiológica que da origen a los organismos que forman parte de loso reinos Protista, Fungi, Plantae y Animalia. Dentro de sus características podemos encontrar:

 

•     Poseen un verdadero núcleo, el cual contiene a los cromosomas y uno o más nucléolos, es el centro de control de las actividades de toda célula.
•      La membrana nuclear exterior continúa en las membranas del retículo endoplásmico rugoso.
•      El tamaño en mayor que el de las procariotas, varia de 10 a 100 micras.
•      Su proceso de división celular es por mitosis y por meiosis.
•      Las células eucariotas de animales y hongos son en su mayoría heterótrofas y de respiración aerobia.

• Las células eucariotas de plantas y protistas fotosintéticos son autótrofas y de respiración aerobia.
• Presentan organelos.
• Poseen citoesqueleto, formado por una red de fibras proteínicas que sostienen sus distintos organelos.
• La mayoría de las células de organismos superiores forman tejidos, en los que, de acuerdo con sus funciones, las células adquieren características de células especializadas.