Membrana plasmática: qué es, estructura y funciones

Qué tan delgada es

Mide entre 7 y 10 nanómetros de grosor. Para hacerse una idea: se necesitarían varios miles de membranas apiladas para igualar el grosor de una hoja de papel. Por eso no se ve con un microscopio óptico común; su estructura se conoció gracias al microscopio electrónico.

De qué está hecha

Bicapa de fosfolípidos

La base de la membrana son los fosfolípidos, moléculas con una cabeza que atrae el agua (hidrófila) y dos colas que la repelen (hidrófobas). En el agua se ordenan solos en dos capas: las cabezas miran hacia afuera, al agua del exterior y del interior de la célula, y las colas se esconden en el medio. Esa doble capa, o bicapa, es la barrera básica.

Proteínas

Repartidas por la bicapa hay proteínas que cumplen casi todas las funciones activas:

• Integrales o transmembrana: atraviesan la membrana de lado a lado. Muchas forman canales o transportadores.
• Periféricas: se apoyan en una de las dos caras, sin atravesarla.
• Receptores: reciben señales, como hormonas, y avisan al interior de la célula.
• Enzimas: aceleran reacciones químicas en la superficie.

Colesterol

En las células animales, moléculas de colesterol se intercalan entre los fosfolípidos y regulan la fluidez de la membrana: evitan que se vuelva demasiado rígida con el frío o demasiado fluida con el calor.

Glúcidos

En la cara externa hay cadenas de azúcares unidas a proteínas (glucoproteínas) o a lípidos (glucolípidos). En conjunto forman el glucocáliz, que funciona como una tarjeta de identidad: permite que las células se reconozcan. Los grupos sanguíneos A, B y O, por ejemplo, dependen de estos azúcares en la membrana de los glóbulos rojos.

El modelo del mosaico fluido

En 1972, S. J. Singer y Garth Nicolson propusieron el modelo que sigue vigente: la membrana es un mosaico porque está hecha de piezas distintas (lípidos, proteínas, glúcidos) y es fluida porque esas piezas no están fijas, sino que se desplazan de lado dentro de su capa, como boyas en el mar.

Funciones

• Delimitar la célula y mantener su contenido separado del exterior.
• Controlar el paso de sustancias: es semipermeable, deja pasar unas y no otras.
• Comunicar: sus receptores captan señales químicas del entorno.
• Reconocer a otras células, algo clave para el sistema inmune.
• Unir células entre sí para formar tejidos.

Cómo pasan las sustancias

Transporte pasivo (sin gasto de energía)

Las sustancias se mueven a favor de su gradiente, es decir, de donde hay más concentración a donde hay menos.

• Difusión simple: moléculas pequeñas y sin carga, como el oxígeno y el dióxido de carbono, atraviesan la bicapa directamente.
• Difusión facilitada: sustancias como la glucosa o algunos iones pasan con ayuda de proteínas canal o transportadoras.
• Ósmosis: el paso del agua a través de la membrana hacia el lado con más solutos. Buena parte del agua pasa por canales específicos llamados acuaporinas.

Transporte activo (con gasto de energía)

La célula mueve sustancias en contra de su gradiente usando energía en forma de ATP. El ejemplo clásico es la bomba de sodio y potasio, que saca tres iones de sodio y mete dos de potasio en cada ciclo. De ella dependen, entre otras cosas, los impulsos nerviosos.

Transporte en vesículas

Para moléculas grandes o partículas, la membrana se deforma:

• Endocitosis: la membrana envuelve algo del exterior y lo mete a la célula en una bolsita. Si es una partícula sólida, como una bacteria, se llama fagocitosis; si es líquido, pinocitosis.
• Exocitosis: una vesícula del interior se funde con la membrana y suelta su contenido fuera. Así se liberan hormonas y neurotransmisores.

Membrana plasmática y pared celular

Las células vegetales, los hongos y muchas bacterias tienen además una pared celular por fuera de la membrana. La pared es rígida y da soporte; la membrana, que sigue estando debajo, es la que controla el paso de sustancias. Las células animales no tienen pared, solo membrana.