Membrana celular: estructura, funciones y transporte

La membrana celular, o membrana plasmática, es la envoltura delgada y flexible que rodea a todas las células y separa su interior del medio externo. Está formada sobre todo por una doble capa de lípidos con proteínas insertadas, y su rasgo esencial es la permeabilidad selectiva: controla qué sustancias entran y salen. Gracias a ella la célula mantiene un medio interno constante y se comunica con su entorno.

¿Qué es la membrana celular?

Es una estructura presente en todos los seres vivos, tanto en células procariotas como eucariotas. En las células vegetales, fúngicas y bacterianas se encuentra además rodeada por una pared celular, que es más rígida y la protege, pero que no sustituye a la membrana. Su grosor es de unos 7 a 10 nanómetros, por lo que solo puede observarse con microscopio electrónico.

En 1972, Singer y Nicolson propusieron el modelo del mosaico fluido, aún vigente: las proteínas se disponen como un mosaico dentro de una bicapa lipídica fluida, donde pueden desplazarse lateralmente.

Composición y estructura

Lípidos

Fosfolípidos: son los más abundantes. Son anfipáticos: tienen una «cabeza» hidrófila (afín al agua) y dos «colas» hidrófobas de ácidos grasos. En agua se ordenan en una bicapa con las cabezas hacia fuera y las colas hacia el interior.
Colesterol: presente en las células animales, regula la fluidez y la estabilidad de la membrana.
Glucolípidos: lípidos con azúcares unidos, situados en la cara externa.

Proteínas

Integrales o transmembrana: atraviesan la bicapa; forman canales, transportadores y receptores.
Periféricas: se asocian a una de las caras sin atravesarla; participan en el anclaje al citoesqueleto y en la señalización.

Glucocálix

Es una capa de carbohidratos unidos a lípidos y proteínas de la cara externa. Interviene en el reconocimiento entre células, en la adhesión y en la protección. Los grupos sanguíneos, por ejemplo, dependen de oligosacáridos de la superficie de los glóbulos rojos.

Funciones de la membrana celular

Barrera protectora: delimita la célula y mantiene su integridad.
Transporte selectivo: regula la entrada de nutrientes y la salida de desechos.
Comunicación: los receptores de membrana captan señales como hormonas y neurotransmisores.
Reconocimiento y adhesión: permite que las células se identifiquen y se unan en tejidos.
Soporte de procesos metabólicos: en la membrana se producen reacciones, como la fosforilación oxidativa en las procariotas.

Transporte a través de la membrana

Tipo	Gasto de energía	Mecanismo	Ejemplo
Difusión simple	No	Paso a favor de gradiente directamente por la bicapa	Oxígeno y dióxido de carbono
Ósmosis	No	Difusión del agua hacia el lado más concentrado en solutos	Entrada de agua en una raíz
Difusión facilitada	No	Mediante canales o proteínas transportadoras	Glucosa en muchas células
Transporte activo	Sí (ATP)	En contra del gradiente, con proteínas bomba	Bomba de sodio y potasio
Endocitosis	Sí	La membrana engloba partículas formando una vesícula	Fagocitosis de bacterias por un macrófago
Exocitosis	Sí	Una vesícula se fusiona con la membrana y libera su contenido	Secreción de insulina

La bomba de sodio y potasio expulsa tres iones de sodio y hace entrar dos de potasio por cada molécula de ATP consumida, y es fundamental para la excitabilidad de las neuronas.

Importancia de la membrana celular

Sin membrana no habría células: sería imposible mantener la química interna diferente del exterior. Los fallos en proteínas de membrana originan enfermedades como la fibrosis quística, causada por un canal de cloruro defectuoso. Muchos medicamentos tienen como diana receptores de membrana. Además, las membranas internas de los orgánulos de las células eucariotas, como las de la mitocondria o el retículo endoplasmático, siguen la misma organización básica.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la función principal de la membrana celular?

Regular el intercambio de sustancias entre la célula y su entorno, y proteger el contenido celular. Además participa en la comunicación y el reconocimiento entre células.

¿De qué está hecha la membrana celular?

De una bicapa de fosfolípidos con colesterol (en células animales), proteínas integrales y periféricas, y carbohidratos unidos a lípidos y proteínas.

¿Qué significa permeabilidad selectiva?

Que la membrana deja pasar con facilidad unas sustancias, como gases pequeños, y restringe o controla el paso de otras, como iones o moléculas grandes, que necesitan proteínas transportadoras.

¿Qué diferencia hay entre membrana celular y pared celular?

La membrana está en todas las células y es fina y flexible. La pared celular es una capa rígida externa propia de plantas, hongos y bacterias, de composición distinta, que da forma y protección.

¿Qué es el modelo del mosaico fluido?

Es el modelo propuesto por Singer y Nicolson en 1972 según el cual la membrana es una bicapa lipídica fluida con proteínas distribuidas como un mosaico, que pueden moverse dentro de ella.

Referencias

Singer, S. J. y Nicolson, G. L. (1972). «The fluid mosaic model of the structure of cell membranes». Science, 175, 720-731.
Alberts, B. y otros. Biología molecular de la célula. Ediciones Omega.
Karp, G. Biología celular y molecular. McGraw-Hill.

Cómo citar este artículo

Equipo de Conceptualia. (2024). «Membrana celular». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/biologia/membrana-celular/

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