¿Qué es el modelo de mosaico fluido?
La membrana plasmática cumple una misión crítica para la Célula.
La célula es una entidad altamente compleja y organizada con numerosas unidades y orgánulos funcionales. Muchas de estas unidades están separadas unas de otras por membranas que están especializadas para permitir que el orgánulo cumpla su función. Además, las membranas cumplen las siguientes funciones:
- Protegen la célula o el orgánulo
- Regulan el transporte hacia adentro o hacia afuera de la célula u orgánulo
- Permiten una fijación selectiva a determinadas entidades químicas a través de receptores lo que se traduce finalmente en la transducción de una señal
- Permiten el reconocimiento celular
- Suministran unos puntos de anclaje para filamentos citoesqueléticos o componentes de la matriz extracelular lo que permite mantener una forma
- Permiten la compartimentación de dominios subcelulares donde pueden tener lugar reacciones enzimáticas de una forma estable
- Regulan la fusión con otras membranas
- Permiten el paso de ciertas moléculas a través de canales.
- Permite la motilidad de algunas células u orgánulos
Pero, ¿cómo es esta membrana que envuelve a todo la célula, qué forma adopta?
No existe una respuesta categórica. La ciencia en varias ocasiones recurre a "modelos", es decir, a representaciones perfectibles de la realidad, que tratan de describir, interpretar y deducir ciertos fenómenos naturales, en este caso, biológicos. Los biólogos sostienen que la membrana celular adopta un comportamiento dinámico-fluido; no es algo estático, sino en constante movimiento...
El modelo de su estructura, denominada mosaico fluido, fue propuesto por Singer y Nicholson en 1972. La estructura consiste en una bicapa de lípidos en la que se asocian moléculas proteicas. Estas proteínas pueden disponerse en ambas caras de la superficie de la membrana o bien estar englobadas en la misma. El término fluido se debe a que los lípidos e incluso las proteínas pueden moverse lateralmente en esta bicapa.
La bicapa lipídica
Está compuesta básicamente por fosfolípidos, colesterol y glucolípidos, que constituyen el 40% de la membrana.
- Fosfolípidos: son los componentes más abundantes y tienen básicamente una función estructural. Debido a su carácter anfipático se autoensamblan, formando dos capas. Presentan una alta movilidad lateral y de giro sobre sí mismos, produciendo una gran fluidez en la membrana.
- Glucolípidos: son mucho menos abundantes. Tienen también un carácter anfipático. Su componente glucídico, siempre orientado en la cara externa de la membrana, interviene en procesos de reconocimiento y señales entre células.
- Colesterol: se asocia a los lípidos disminuyendo la fluidez de la monocapa y manteniendo la estabilidad de la bicapa.
Las proteínas de membrana
Son aquellas en las que se desarrollan la mayoría de las actividades de la membrana. Se clasifican según su disposición en:
- Proteínas integrales o intrínsecas: pueden asociarse a la membrana por una cara, mediante un grupo o sector lipofílico. Cuando atraviesan totalmente la membrana, presentando dos regiones polares y una región transmembranal, se denominan proteínas transmembranosas.
- Proteínas periféricas o extrínsecas: son solubles y se asocian mediante interacciones débiles a otras proteínas integrales o a lípidos de la membrana.
El glucocálix
Es el conjunto de cadenas de oligosacáridos pertenecientes a los glucolípidos y a las glucoproteínas de la membrana. Sólo aparecen en la cara externa de la membrana, lo que proporciona a ésta una estructura asimétrica. Su función es actuar como señales que deben ser reconocidas por las células.
Transporte a través de la membrana
Para vivir, la célula necesita intercambiar sustancias con el medio externo. La bicapa lipídica sólo permite el paso de moléculas lipófilas, pero las proteínas de la membrana van a regular el paso selectivo de moléculas polares. El transporte de las sustancias puede realizarse de dos maneras:
- Transporte pasivo: difusión de sustancias siempre a favor de su gradiente. El gradiente puede ser de concentración o eléctrico. El gradiente electroquímico es originado por la suma de ambos. Este transporte puede darse por:
- Difusión simple: las moléculas pasan a favor de su gradiente electroquímico.
- Difusión facilitada: transporte de moléculas mediante proteínas de membrana. El paso de pequeños iones se realiza a través de canales proteicos. Se facilita el paso de moléculas polares por proteínas transportadoras o permeasas.
- Transporte activo: el transporte de las sustancias se realiza en contra de su gradiente electroquímico, por lo que siempre se requiere un gasto de energía, en forma de ATP, que se hidroliza. Las proteínas transportadoras se denominan bombas. La bomba de Na+ y K+ es un ejemplo de transporte activo.
PARA QUE TE HAGAS UNA IDEA MÁS CERTERA ACERCA DE ESTE MODELO, OBSERVA EL SIGUIENTE VIDEO (IGNORA EL AUDIO EN INGLÉS, LO RELEVANTE ES QUE VEAS LAS ESTRUCTURAS Y MOVIMIENTOS) :
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