Membrana biológica


Una membrana biológica , biomembrana o membrana celular es una membrana selectivamente permeable que separa la célula del ambiente externo o crea compartimentos intracelulares . Las membranas biológicas, en forma de membranas de células eucariotas , consisten en una bicapa de fosfolípidos con proteínas integradas, integrales y periféricas que se utilizan en la comunicación y el transporte de productos químicos e iones . La mayor parte de los lípidos en una membrana celular proporciona una matriz fluida para las proteínas . para rotar y difundir lateralmente para el funcionamiento fisiológico. Las proteínas se adaptan al entorno de alta fluidez de la membrana de la bicapa lipídica con la presencia de una cubierta lipídica anular , que consta de moléculas lipídicas unidas estrechamente a la superficie de las proteínas integrales de la membrana . Las membranas celulares son diferentes de los tejidos aislantes formados por capas de células, como las membranas mucosas , las membranas basales y las membranas serosas .

La bicapa lipídica consta de dos capas: una hoja externa y una hoja interna. [1] Los componentes de las bicapas se distribuyen de forma desigual entre las dos superficies para crear asimetría entre las superficies exterior e interior. [2] Esta organización asimétrica es importante para funciones celulares como la señalización celular. [3] La asimetría de la membrana biológica refleja las diferentes funciones de las dos valvas de la membrana. [4] Como se ve en el modelo de membrana fluida de la bicapa de fosfolípidos, la hoja externa y la hoja interna de la membrana son asimétricas en su composición. Ciertas proteínas y lípidos descansan solo en una superficie de la membrana y no en la otra.

• Tanto la membrana plasmática como las membranas internas tienen caras citosólicas y exoplásmicas. • Esta orientación se mantiene durante el tránsito de la membrana: proteínas, lípidos, glicoconjugados que miran hacia la luz del RE y Golgi se expresan en el lado extracelular de la membrana plasmática. En las células eucariotas, las enzimas unidas a la parte de la membrana del retículo endoplásmico que mira hacia el citosol fabrican nuevos fosfolípidos. [5] Estas enzimas, que utilizan ácidos grasos libres como sustratos , depositan todos los fosfolípidos recién formados en la mitad citosólica de la bicapa. Para permitir que la membrana en su conjunto crezca de manera uniforme, la mitad de las nuevas moléculas de fosfolípidos deben transferirse a la monocapa opuesta. Esta transferencia es catalizada por enzimas llamadas flipasas.. En la membrana plasmática, las flipasas transfieren fosfolípidos específicos de manera selectiva, de modo que en cada monocapa se concentran diferentes tipos. [5]

Sin embargo, el uso de flipasas selectivas no es la única forma de producir asimetría en las bicapas lipídicas. En particular, opera un mecanismo diferente para los glicolípidos, los lípidos que muestran la distribución asimétrica más llamativa y consistente en las células animales . [5]

La membrana biológica está formada por lípidos con colas hidrofóbicas y cabezas hidrofílicas. [6] Las colas hidrofóbicas son colas de hidrocarburos cuya longitud y saturación es importante para caracterizar la célula. [7] Las balsas de lípidos ocurren cuando las especies de lípidos y las proteínas se agregan en dominios en la membrana. Estos ayudan a organizar los componentes de la membrana en áreas localizadas que están involucradas en procesos específicos, como la transducción de señales.

Los glóbulos rojos o eritrocitos tienen una composición lipídica única. La bicapa de glóbulos rojos está compuesta por colesterol y fosfolípidos en proporciones iguales en peso. [7] La membrana de los eritrocitos juega un papel crucial en la coagulación de la sangre. En la bicapa de los glóbulos rojos se encuentra la fosfatidilserina. [8] Esto suele estar en el lado citoplásmico de la membrana. Sin embargo, se voltea a la membrana exterior para usarse durante la coagulación de la sangre. [8]


Vista transversal de las estructuras que pueden formar los fosfolípidos en una solución acuosa
Un modelo de membrana fluida de la bicapa de fosfolípidos.