Mosaico Fluido: Estructura y Transporte en la Membrana Celular

MOSAICO FLUIDO: En 1972, Singer y Nicholson apuntaron que la membrana es una estructura fluida que permite el movimiento de las proteínas asociadas a la bicapa lipídica. La mayor o menor fluidez depende de varios factores:

Grado de saturación de los ácidos grasos en los lípidos de membrana. La fluidez disminuye cuanto mayor es el grado de saturación de los ácidos grasos, dado que aumenta la rigidez de los mismos y disminuye la libertad de movimiento dentro de la bicapa.
Longitud de las cadenas de los ácidos grasos en los lípidos de membrana. Las membranas ricas en ácidos grasos de cadena larga son menos fluidas.
Tº. La fluidez disminuye a medida que desciende la temperatura. La membrana solo podrá mantener su fluidez si la temperatura se sitúa por encima del punto de fusión de sus lípidos.
Proporción de colesterol. El colesterol es una molécula plana y rígida, por lo cual hace las membranas menos flexibles y fluidas.

TRANSPORTE PASIVO:

Consiste en el transporte de sustancias a favor de gradiente, ya sea de concentración o de carga, y no requiere gasto energético. Se divide en:

Difusión simple: las moléculas atraviesan directamente la membrana.
Difusión facilitada: las moléculas de mayor tamaño pasan a favor de gradientes a través de proteínas transmembranales. Las proteínas de canal permiten el paso de las sustancias sin experimentar cambios conformacionales, mientras que las proteínas permeasas experimentan un cambio conformacional a la vez que transportan las moléculas polares. Tiene 2 modalidades:
- Uniporte, si se transporta una sola sustancia.
- Contransporte, si se transporta simultáneamente 2 sustancias. Si las sustancias se transportan hacia el mismo lado se habla de simporte y si lo hacen en sentido opuesto, de antiporte.

TRANSPORTE ACTIVO:

Es el transporte de sustancias en contra de gradiente electroquímico o de concentración, para lo cual se requiere un gasto energético. Hay 2 tipos:

Transporte activo directo: la proteína transportadora puede estar directamente acoplada a una ATPasa (son proteínas transmembranales con distintas configuraciones a ambos lados de la membrana que permiten el paso de protones a favor de gradiente).
Transporte activo indirecto: la proteína transportadora puede transportar una molécula en contra de gradiente y otra molécula a favor.

CITOESQUELETO:

Son conjuntos de filamentos proteicos que forman elementos y redes complejas e interconectadas, responsables del mantenimiento de la forma celular, del posicionamiento y desplazamiento intracelular de orgánulos y del movimiento y la división celular. Está formado por microtúbulos (son fibras con 1 diámetro constante de 25nm, compuestas mayoritariamente por tubulina, una proteína globular. 3 tipos de tubulina: α y ß tubulina, y γ tubulina), microfilamentos de actina, y filamentos intermedios.

Microtúbulos:

Formados por α y ß tubulina, que forman dímeros que polimerizan formando protofilamentos. 13 protofilamentos se unen entre sí alrededor de un núcleo central hueco, es un proceso dependiente de GTP. Esta estructura se estabiliza por una serie de proteínas asociadas que reciben el nombre de MAPS. La γ tubulina forma anillos en los centros organizadores de microtúbulos que son la base para la polimerización de nuevos microtúbulos. Sus funciones son:

Contribuyen al mantenimiento de la forma: se disponen en haces longitudinales o transversales que forman anillos o espirales.
Participan en el transporte de orgánulos y partículas en el interior de la célula.
Constituyen los elementos estructurales fundamentales del huso mitótico durante la división nuclear y de los centriolos.
Conforman el eje axonema en cilios o flagelos, así como el de sus corpúsculos basales.

Cilios o flagelos:

Son apéndices externos de la célula implicados en la motilidad. El axonema es un eje citoesquelético interno formado por 9 partes de microtúbulos periféricos y un par de microtúbulos centrales. El microtúbulos de cara par asociadas a los microtúbulos se encuentran una serie de proteínas (dineína y nexina). El corpúsculo basal se encuentra en la base del axonema y está compuesto por 9 tripletes de microtúbulos periféricos. La estructura es idéntica a la de los centriolos. La zona de transición está situada entre el axonema y el corpúsculo basal. En ella se observa una placa basal formada por un material denso a los electrones.

Microfilamentos de actina:

Es una proteína globular asociada a Ca, que forma filamentos de 7nm de diámetro, son dinámicos y presentan polaridad. Sus funciones son:

Contracción muscular: la actina se asocia a miosina en las miofibrillas responsables de la contracción muscular.
Movimiento de ciclosis y formación de pseudópodos y protrusiones. Los filamentos de actina, asociadas a otras proteínas como la miosina, se relacionan con la formación de corrientes de ciclosis en las células vegetales que permiten el desplazamiento de diversos orgánulos, así como pseudópodos y protrusiones que permiten el deslizamiento de células.
Funciones estructurales: la actina puede formar redes de soporte.
Formación del anillo contráctil durante la división celular.

Filamentos intermedios:

Está constituido por proteínas y su función es siempre estructural, aunque su composición varía dependiendo de la célula. Algunos ejemplos son los neurofilamentos, los filamentos de queratina y los filamentos de desmina.