Técnicas de Estudio de la Célula y la Membrana Celular
1. Técnicas de Microscopía
1.1 Microscopía Electrónica: Criofractura
Técnica utilizada para estudiar los componentes de la membrana celular. Consiste en la congelación de la muestra, su fractura con una cuchilla por las zonas de menor resistencia, el sombreado con un metal y el recubrimiento con una fina capa de carbono para obtener una réplica. Esta réplica se observa al microscopio, mientras que la muestra original se elimina por disolución. Este proceso revela detalles en relieve de distintas superficies.
1.2 Microscopía de Fluorescencia Óptica
Las técnicas de inmunotinción se utilizan para localizar estructuras con determinadas proteínas. Se emplean anticuerpos dirigidos contra la proteína en cuestión, marcados directamente con fluorocromo o conjugados con un segundo anticuerpo fluorescente.
2. La Membrana Plasmática: Unidad Estructural
La membrana plasmática presenta una organización común a otras membranas biológicas, la unidad de membrana. Su estructura trilaminar corresponde a una bicapa lipídica con proteínas embebidas. Los lípidos se disponen con sus zonas hidrófilas (cabezas polares) hacia el exterior y las zonas hidrófobas (ácidos grasos) hacia el interior. La membrana presenta dos caras: la cara externa y la cara interna, que en la membrana plasmática está en contacto con el citoplasma.
3. Composición de la Membrana Plasmática
3.1 Lípidos de la Membrana
Se distinguen tres clases de lípidos: fosfolípidos, glucolípidos y esteroles.
- Fosfolípidos: Los más abundantes. Presentan una zona hidrófila (cabezas polares de glicerina o glicerol en los fosfoglicéridos) y una zona hidrófoba (colas apolares de ácidos grasos). Son moléculas anfipáticas.
- Glucolípidos: Semejantes a los fosfolípidos, pero contienen carbohidratos. En células animales suelen derivar de esfingolípidos, mientras que en vegetales y bacterias derivan de fosfoglicéridos. Se encuentran en la cara externa de la membrana plasmática.
- Esteroles: Confieren estabilidad a la membrana. Se unen mediante enlaces débiles a los fosfolípidos, conservando la estructura de la bicapa lipídica sin afectar su flexibilidad ni dinamismo.
3.2 Proteínas de la Membrana
Cumplen un papel estructural o participan en funciones de reconocimiento, recepción de señales, adhesión, transporte de sustancias y metabolismo celular. Se clasifican en integrales y periféricas.
- Integrales: Presentan regiones hidrófobas que se asocian al interior de la membrana y regiones hidrófilas hacia el exterior. Solo se separan de la membrana si se destruye la bicapa. Existen proteínas transmembranales y proteínas con la zona hidrófila asociada a la cara externa o interna. Algunas tienen carbohidratos unidos covalentemente (glucoproteínas) y se disponen en el lado externo.
- Periféricas: Sin zonas hidrófobas, se unen a la membrana por enlaces iónicos y se separan con facilidad. Aparecen principalmente en el interior de la membrana.
Las proteínas de membrana pueden desplazarse lateralmente. La composición de lípidos y proteínas es diferente en las dos caras de la membrana (asimétricas).
4. Modelos de Membrana: Mosaico Fluido
La fluidez de la membrana depende de:
- Grado de saturación de los ácidos grasos: A mayor saturación, menor fluidez.
- Longitud de las cadenas de ácidos grasos: Membranas con ácidos grasos de cadena larga son menos fluidas.
- Temperatura: La fluidez disminuye al bajar la temperatura.
- Proporción de colesterol: El colesterol, al ser plano y rígido, reduce la flexibilidad y fluidez.
5. Funciones de la Membrana Celular
- Barrera selectiva: Regula el transporte de sustancias.
- Producción y control de gradientes electroquímicos: Alberga proteínas y cadenas de transporte.
- Intercambio de señales: Detecta y transmite señales.
- Adhesión: Permite la unión entre células.
- División celular: Implicada en la citocinesis.
- Endocitosis y exocitosis: Permite la incorporación y secreción de sustancias.