Membrana celular
La membrana celular, también conocida como membrana plasmática o membrana citoplasmática, se trata de una capa ultrafina, dinámica, cargada eléctricamente y selectivamente permeable, que separa el citoplasma de la matriz extracelular y ayuda a mantener la estructura y función celular.
Las células, ya sean procariotas o eucariotas, cuentan con una capa externa que les ofrece protección, soporte, comunicación y otras funciones esenciales para su desarrollo y desempeño.
La membrana celular, además de definir el límite de la célula, también es un componente específico que alberga muchas funciones celulares esenciales, incluida la comunicación con el medio ambiente, el transporte de moléculas y ciertas funciones metabólicas.
Esto no debe confundirse con la pared celular, que es una capa adicional presente en la parte externa de la membrana celular principalmente en plantas, bacterias y hongos.
Otra particularidad que hay que tener presente, es que los orgánulos internos de las células eucariotas también están revestidos por membranas, las cuales se adaptan perfectamente a sus funciones celulares.
Estructura de la membrana celular
La membrana celular está compuesta por cantidades variables de lípidos, proteínas y carbohidratos. Si bien los lípidos forman la estructura básica de la membrana plasmática, las proteínas y los carbohidratos juegan un papel insustituible en su funcionamiento.
La estructura fundamental de la membrana celular es una bicapa de moléculas fosfolipídicas que forma una barrera estable entre dos compartimentos acuosos. En el caso de la membrana plasmática, estos compartimentos definen el interior y el exterior de la célula.
La mayoría de las membranas celulares constan de aproximadamente 50% de lípidos y 50% de proteínas en peso, y las porciones de carbohidratos (glicolípidos y glicoproteínas) constituyen del 5 al 10 por ciento de la masa de la membrana.
En una célula puede suceder que distintas partes de la membrana tengan diferentes funciones y, por lo tanto, su estructura está especializada para esto. Un ejemplo de esta especialización se puede ver en las diferentes partes de una neurona, en la que la membrana celular del axón está especializada para la conducción eléctrica, mientras que el extremo está especializado para la sinapsis, lo que significa que la composición de la membrana es diferente.
En el año 1972, los investigadores Jonathan Singer y Garth Nicolson propusieron el modelo de mosaico fluido como estructura de la membrana celular, el cual se acepta en la actualidad como el paradigma básico para la organización de todas las membranas biológicas.
En este modelo, las membranas se consideran fluidos bidimensionales en los que se insertan proteínas en bicapas lipídicas. Las proteínas incrustadas dentro de esta bicapa llevan a cabo las funciones específicas de la membrana, incluido el transporte selectivo de moléculas y el reconocimiento célula-célula.
Función de la membrana celular
En esencia, la función primordial de la membrana celular es proteger la integridad del interior de la célula permitiendo que ciertas sustancias entren en la célula y manteniendo otras sustancias fuera.
Adicionalmente, la membrana sirve como base de unión para el citoesqueleto en algunos organismos y la pared celular en otros. Por lo tanto, la membrana celular también sirve para ayudar a sostener la célula y a mantener su forma, así como para ayudar a agrupar las células para formar tejidos.
Las funciones de la membrana son extremadamente diversas; como fronteras celulares, ellas controlan los intercambios moleculares con el medio ambiente, lo que resulta en la regulación del pH celular y la homeostasis osmótica.
Las membranas son “barreras selectivas” que permiten concentrar los nutrientes dentro de la célula, excluir los productos de desecho celular y mantener los gradientes iónicos para transformarlos en energía química. Dado que las membranas permiten la transducción de muchos estímulos externos en señales celulares, también son actores importantes en las respuestas de la célula a su entorno.