Técnicas de estudio de la célula. La membrana celular

I D E A S Técnicas de estudio de la
C L A R A S célula. La membrana celular
Técnicas de estudio de la célula y sus componentes
Son las técnicas específicas para conocer la estructura y composición de la célula y sus orgánulos.
Técnicas de
microscopía
electrónica:
interpretación
de resultados
Cortes ultrafinos:
쐌 En células procariotas se observa una pared celular gruesa por encima de la membrana
y la zona del nucleoide, en el citoplasma, donde también se distinguen algunas inclusiones
de reserva y apéndices externos, como los flagelos bacterianos.
쐌 En células eucariotas se observa un núcleo rodeado de una doble membrana y orgánulos
membranosos, como el retículo endoplásmico, el complejo de Golgi y las mitocondrias,
entre otros. Las células animales se distinguen de las células vegetales por la presencia,
en estas últimas, de pared celular y cloroplastos.
Criofractura: las muestras ultracongeladas se «fracturan» con una cuchilla y se sombrean
con un metal, y se obtiene una réplica en carbono. Se observan las distintas capas de algunas
estructuras, como la membrana plasmática.
Microscopía
de fluorescencia
óptica o electrónica
Se utiliza para localizar en la célula componentes con una composición química determinada.
Se basa en la utilización de anticuerpos obtenidos frente a determinadas proteínas,
que se «marcan» con fluorocromos (microscopía óptica de fluorescencia) o con oro
(microscopía electrónica).
La membrana plasmática como unidad estructural
Unidad de membrana. Todas las células están delimitadas por una membrana plasmática constituida por una bicapa
lipídica con proteínas embebidas. Al MET aparece como dos bandas densas a los electrones separadas por una banda
clara (estructura trilaminar).
Composición de la membrana plasmática
La membrana está compuesta, fundamentalmente, por lípidos (40 % por término medio) y proteínas (60 %).
La composición de ambos es diferente en ambas caras de la membrana, es decir, las caras externa e interna
son asimétricas. Tanto lípidos como proteínas pueden desplazarse lateralmente en la membrana.
Lípidos de membrana
Se trata de moléculas anfipáticas (presentan una zona hidrófila y otra hidrófoba). Son,
principalmente, fosfolípidos, glucolípidos (en la cara externa) y esteroles (confieren
estabilidad a las membranas).
Proteínas de membrana
Disposición: pueden atravesar la membrana (proteínas integrales) o asociarse a la cara
interna o externa de la misma (periféricas).
Funciones: estructural, metabólica, de adhesión, de reconocimiento y de transporte
de sustancias.
Modelos de membrana
Los modelos propuestos para la estructura de la membrana se basan en las propiedades anfipáticas de sus lípidos:
쐌 Modelo de Davson y Danielli. Propusieron una bicapa lipídica rodeada de proteínas (modelo de sándwich).
쐌 Modelo de Singer y Nicholson. Propusieron el modelo del mosaico fluido (bicapa lipídica asociada a proteínas
con capacidad de desplazarse en la misma).
Factores que afectan a la fluidez de la membrana: grado de saturación y longitud de las cadenas carbonadas
de sus lípidos, porcentaje de esteroles y temperatura.
Funciones de la membrana celular
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Regula el intercambio de sustancias con el exterior.
Permite la creación de gradientes electroquímicos.
Es el lugar donde se sitúan las proteínas implicadas en el intercambio de señales con el medio y otras células.
Está relacionada con la citocinesis.
Presenta capacidad de adhesión.
Está relacionada con los procesos de endo y exocitosis.
Transporte de moléculas a través de las membranas
Las membranas celulares son semipermeables, permiten el paso de unas moléculas o iones y restringen el de otros:
pequeñas moléculas apolares o sin carga, como el agua, y moléculas solubles en lípidos atraviesan libremente
la membrana, mientras que las moléculas con carga o de mayor tamaño utilizan proteínas de transporte específicas.
Transporte pasivo
Es un transporte que se produce a favor de gradiente de concentración. Puede estar facilitado
por proteínas de canal o por permeasas; estas últimas experimentan cambios de conformación
durante el transporte.
Transporte activo
Es un transporte mediado por proteínas que se produce en contra de gradiente
de concentración y requiere un gasto de energía. La sustancia puede ser transportada
directamente, acoplándose a una ATPasa, o indirectamente, acoplando su transporte
al transporte de otra sustancia a favor de gradiente.
Diferenciaciones de la membrana
Son especializaciones de la membrana plasmática.
Microvellosidades
Son prolongaciones digitiformes que aumentan la superficie de intercambio con el exterior,
por ejemplo en células epiteliales.
Estereocilios
Son grandes microvellosidades de la cóclea y el vestíbulo del oído interno, sin capacidad
de movimiento, implicadas en la percepción de vibraciones auditivas.
Invaginaciones
Son repliegues de la membrana hacia el interior de la célula, por ejemplo en células epiteliales
de las nefronas.
Uniones
intercelulares
Pueden ser uniones de adherencia complejas (en tejidos sometidos a tensión mecánica),
impermeables o «en cremallera» que impiden el paso de sustancias (células epiteliales)
o comunicantes o de tipo «gap», que permiten el paso de pequeñas moléculas (tejido neuronal).