Membrana Celular

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Membrana Celular
Qué es la membrana celular
La membrana celular es la estructura que poseen las células que las separa del medio externo. También se conoce como membrana plasmática y se asemeja a un globo lleno de gelatina. La membrana se encarga de contener y proteger el interior de la célula.
En las células procariotas, la membrana celular alberga el citoplasma y el material genético. En las células eucariotas, la membrana plasmática envuelve al citoplasma, el núcleo y los organelos.
Inicialmente, se creía que la membrana celular era una estructura rígida, cuya misión era simplemente mantener encerrados los componentes dentro de la célula. Ahora sabemos que es flexible, fluida y dinámica.
La membrana celular está formada por dos capas o láminas de fosfolípidos (círculos amarillos con dos líneas negras) con proteínas (azul) inmersas en la bicapa lipídica.
La membrana plasmática se caracteriza por su flexibilidad. Esto se debe a la composición de lípidos y proteínas de la misma, que hace con que la membrana no sea rígida. Además, es semipermeable, esto significa que a través de la membrana pueden pasar ciertos compuestos, como la glucosa y el agua, mientras impide la entrada de otros, como la galactosa.
También la composición de la membrana celular determina la fluidez de la misma, esto es, los elementos que conforman la membrana se encuentran en constante movimiento dentro de la misma, no están fijos ni son permanentes.
Tipos de membrana celular
De acuerdo con su estructura básica, son dos tipos de membrana lipídica, una de ácidos grasos y la otra de isoprenoides:
Estructura de la membrana. Arriba, fosfolípido de arquea: 1, cadenas ramificadas de isopreno; 2, enlaces éter; 3, resto de L-glicerol; 4, grupo fosfato. En el medio, fosfolípido bacteriano o eucariota: 5, cadenas lineales de ácidos grasos; 6, enlaces éster; 7, resto de D-glicerol; 8, grupo fosfato. Abajo: 9, bicapa lipídica bacteriana o eucariota; 10, monocapa lipídica de arqueas extremófilas.
Bicapa de ácidos grasos
Es la estructura más extendida entre los seres vivos y caracteriza a los organismos eucariotas y bacterias, además de ciertos virus. Están compuestas por fosfolípidos anfifílicos, tienen una cabeza fosfato hidrofílica y una cola hidrofóbica que consiste en dos cadenas de ácidos grasos. Los ácidos grasos están unidos a través de un enlace éster a la cadena principal del sn-glicerol-3-fosfato. La bicapa de ácidos grasos no solo se encuentra en las membranas plasmáticas, también se observa en las membranas de los orgánulos membranosos eucariotas y en la membrana externa adicional de las bacterias gramnegativas.
Bicapa o monocapa de isoprenoides
Las arqueas tienen una membrana particular. Químicamente está constituida de hidrocarburos isoprenoides unidos mediante un enlace éter a la cadena principal del sn-glicerol-1-fosfato. La membrana puede estar formada por una bicapa de lípidos diéter, pero en arqueas termófilas y en acidófilas puede tratarse de una monocapa de lípidos tetraéter, lo que confiere mayor resistencia a las condiciones extremófilas. Se cree que la membrana de isoprenoides pudo caracterizar al último antepasado común universal, debido a que la biosíntesis de estos hidrocarburos es común en arqueas y algunas bacterias primitivas. 
De acuerdo con la complejidad, se puede describir dos tipos de membranas plasmáticas, la eucariota y la procariota:
Membrana plasmática eucariota
Posee componentes lipídicos adicionales a los fosfolípidos, como los esfingolípidos y el colesterol. Fosfolípidos comunes son la lecitina (fosfatidilcolina) y la cefalina (fosfatidiletanolamina). Hay proteínas que se encuentran atravesando toda la capa de la membrana celular, como las proteínas integrales, glucoproteínas y proteínas periféricas. Otras sustancias presentes pueden ser glúcidos, glicolípidos y glicoproteínas.
Tiene capacidad de invaginación, lo que permite la exocitosis para la excreción y la endocitosis para la ingesta de partículas sólidas (fagocitosis) o líquidas (pinocitosis). Este proceso se relaciona con las vesículas del citosol, las cuales tienen su propia membrana de bicapa lipídica. Esta propiedad de la invaginación, podría estar relacionada con el origen de la célula eucariota, con un rol evolutivo en el origen del núcleo, del sistema endomembranoso y la eventual endosimbiosis que origina las mitocondrias. 
La membrana plasmática eucariota posee capacidad de transducción de señal compleja, para responder a las influencias del medio ambiente que les rodea, lo que incluye una gran cantidad de estímulos químicos y señales fisicoquímicas a través de unas pocas cadenas de transducción que ocurre en primer lugar en los receptores celulares.
Membrana procariota
La membrana celular procariota representa del 20 al 30 % del peso de la célula y se compone aproximadamente de 60% de fosfolípidos y un 40 % proteínas; aunque puede haber una pequeña cantidad de glucolípidos.
Además de las funciones inherentes a toda membrana plasmática, la membrana procariota interviene en procesos degradativos o catabólicos, pudiendo usar enzimas que al ser excretadas funcionan como exoenzimas. También interviene en procesos biosintéticos o anabólicos, como la síntesis de la pared celular, del glicocáliz si fuera el caso y otros componentes. Igualmente, es fundamental en procesos bioenergéticos, como el transporte de electrones, la fosforilación oxidativa y la génesis de ATP. Muchas funciones corresponden a que en los repliegues de la membrana se sitúan las enzimas, así como los pigmentos de los procariontes fotrótofos. La membrana es utilizada como anclajes de diversas estructuras como pili, fimbria y flagelos. 
Existe una sola membrana celular en arqueas y bacterias monodérmicas, pero dos membranas celulares en las bacterias didérmicas. El antibiótico polimixina tiene acción contra las bacterias gramnegativas debido a que rompe la estructura de la membrana externa.
Funciones de la membrana celular
La membrana celular cumple las siguientes funciones:
· Barrera selectiva: la membrana celular permite entrar ciertos elementos y compuestos necesarios para que la célula cumpla sus funciones. Por ejemplo, la glucosa que la célula necesita para obtener energía entra por unos canales transportadores a través de la membrana.
· Locomoción: algunas células, como las amebas y los glóbulos blancos, se mueven gracias a la flexibilidad de la membrana celular. Otras células, como los paramecios y espermatozoides, se mueven por medio de flagelos y cilios, estructuras especializadas en la membrana celular.
· Transporte celular: la membrana plasmática presenta proteínas que funcionan como canales y transportadores que dejan pasar iones y compuestos.
· Señalización: las células reciben estímulos del exterior que son detectados por la membrana celular.
· Comunicación entre células: en la membrana celular la célula expone marcadores o "banderas" con los que puede ponerse en contacto con otras células.
Estructura de la membrana celular
Esquema de la estructura de una membrana celular, mostrando los componentes que la forman.
La estructura de la membrana celular define sus funciones y características. Según el modelo “mosaico fluido” definido en 1972 por los autores Singer y Nicholson, la membrana plasmática está compuesta por:
· Fosfolípidos: son lípidos cuya cabeza está compuesta por un grupo fosfato y sus dos colas son cadenas de ácidos grasos. Los fosfolípidos en las membranas forman dos capas entre sí, lo que se conoce como bicapa fosfolipídica, que constituye una cuarta parte de la membrana.
· Proteínas: constituyen el 55% de la membrana plasmática. Existen proteínas que atraviesan de un lado al otro la membrana (proteínas integrales) y proteínas que apenas se posan en la superficie interna o externa de la membrana (proteínas periférica)
· Esteroles: son un grupo de lípidos que se pueden encontrar en las membranas celulares. En las células animales el principal esterol de la membrana es el colesterol, mientras en las células vegetales predomina el fitosterol.
·Hidratos de carbono: los hidratos de carbono o azúcares se encuentran en la superficie externa de la membrana celular, unidos a proteínas (glicoproteinas) o a lípidos (glicolípidos).
Procesos que lleva a cabo la membrana celular
Si la endocitosis captura partículas entonces el proceso se lo conoce como fagocitosis.
Los procesos que se llevan a cabo se pueden simplificar en 4: endocitocis, fagocitosis, pinocitosis y exocitosis.
· Endocitosis. El proceso de endocitosis se produce cuando la célula introduce moléculas o partículas.
· Fagocitosis. Si la endocitosis captura partículas, entonces el proceso se lo conoce como fagocitosis.
· Pinocitosis. En el caso que estas partículas que se capturan sean líquidas el proceso se lo conoce como pinocitosis.
· Exocitosis. Por último, cuando las vesículas llegan al citoplasma y se fusionan con la membrana celular liberando su contenido, este proceso lleva el nombre de exocitosis.
Asimetría de la membrana celular
Otra de las características de la membrana plasmática es que presenta una estructura asimétrica, dado que la composición de cada capa que forma la membrana celular es diferente una respecto de las demás. Por otra parte las proteínas también varían si se encuentran en una u otra capa. Esto trae como consecuencia que las funciones de las capas sean diferentes.
Finalidad de la membrana celular
El objetivo principal de esta membrana es impedir que las células pierdan su contenido químico y se dispersen.
Función de la membrana celular
La membrana celular regulariza la entrada y salida de sustancias a la célula.
La principal función de la membrana celular es delimitar a la célula pero, además de ésta posee otras funciones igualmente importantes:
· Funciona como una protección para la célula.
· Regulariza la entrada y salida de sustancias a la célula.
· Recibe información del exterior a fin de poder adaptarse a los cambios pertinentes.
· Permite que las diferentes células se reconozcan entre sí, se adhieran unas con otras y hasta que puedan intercambiar información o materiales.