El modelo de mosaico fluido de la membrana celular

El modelo de mosaico fluido

Las estructuras celulares se encuentran dentro del citoplasma de una célula.

Una célula es la unidad básica fundamental de toda la vida en la Tierra. Contiene numerosas estructuras y componentes importantes que funcionan juntos, con todas las partes interactuando entre sí. El citoplasma es el espacio intracelular dentro de la célula que contiene todas estas estructuras y componentes.

Las células a menudo se comparan con una pequeña metrópoli. Como cualquier ciudad, una célula necesita crear límites y protegerse. No hay mucho en su interior que sea estático o estacionario, incluida la membrana celular que lo rodea. Todas las células tienen una membrana celular fluida pero definitoria que rodea el citoplasma como si una ciudad vieja tuviera un foso protector fluido. De esta manera, una membrana celular proporciona una barrera para separar el citoplasma del espacio extracelular. Las cosas se introducen y las cosas se envían, pero sería peligroso dejar pasar cualquier cosa sin las credenciales adecuadas. Por lo tanto, también describimos una membrana celular como selectivamente permeable o solo permite que ciertas sustancias pasen a través de la membrana celular.

Sin embargo, una membrana celular se compone de algunas partes más sofisticadas que un foso y está construida con materiales completamente diferentes. Esta membrana celular está compuesta principalmente por una bicapa de fosfolípidos, colesterol, proteínas y carbohidratos.

Aunque las partes son diferentes, es más fácil pensar en cómo funciona la membrana comparándola nuevamente con ese foso protector alrededor de tu ciudad. La composición de la membrana celular se describe mejor mediante el modelo de mosaico fluido , donde diferentes partes de la membrana pueden flotar en un espacio similar a un fluido. Como suena, este modelo sugiere que la membrana celular es dinámica o en movimiento y asimétricamente dispersa con diferentes piezas, como fosfolípidos , colesterol, proteínas y carbohidratos, y que estas diferentes partes de la membrana celular flotan en este espacio similar a un fluido. moviéndose lateralmente a lo largo de la membrana.

Bicapa de fosfolípidos

La estructura de una bicapa de fosfolípidos.

Bien, comencemos a construir cómo se ve el mosaico alrededor de una célula. Comenzaremos con uno de los componentes más populares de la membrana celular: los fosfolípidos. Estos fosfolípidos forman la bicapa de fosfolípidos . Como repaso, se trata de dos capas de fosfolípidos que nos dan una membrana con cabezas hidrofílicas orientadas hacia el exterior y el interior de la célula, donde existe un ambiente acuoso. A las colas hidrofóbicas de ácidos grasos de los fosfolípidos no les gusta que se mojen, por lo que se enfrentan entre sí, creando esta región hidrofóbica dentro de la bicapa. Una función de esta bicapa es crear una región hidrofóbica distinta que es esencial tanto para mantener la fluidez como para moderar quién puede atravesar la membrana selectivamente permeable.y entrar en nuestra ciudad en miniatura. En lecciones posteriores, hablaremos sobre quién puede pasar y cuándo.

Colesterol

Ahora vamos a empezar a agregar moléculas a la bicapa de fosfolípidos que realmente va a convertir esta membrana en una obra de arte en mosaico biológicamente hermosa. Empezaremos por el colesterol, que se encuentra flotando por toda la membrana. Recuerde que no solo hay mucho colesterol en una hamburguesa doble con queso, también hay una buena cantidad en nuestras células. Aquí, hace mucho más bien que obstruir nuestras arterias. Al igual que los fosfolípidos, el colesterol también es una molécula hidrófoba. Entonces, ¿dónde crees que le gustaría pasar su tiempo? Debido a que las moléculas similares suelen estar juntas, el colesterol hidrófobo también se encuentra dentro de la región hidrófoba de la membrana celular creada por las colas de fosfolípidos. El colesterol reside dentro de este espacio hidrofóbico y ayuda a mantener la fluidez de la membrana. Proporciona estructura y evita que la membrana se congele. Además, el colesterol ayuda a que la membrana actúe como barrera protectora frente a moléculas no deseadas.

Colesterol

Proteinas

Sigamos agregando a nuestro magnífico mosaico. Las proteínas son otra parte importante de la membrana celular. Hay dos tipos de proteínas de membrana, integrales y periféricas. Estas proteínas se denominan así por el espacio que ocupan en relación con la membrana celular. Las proteínas integrales son proteínas de membrana que en realidad se ‘integran’ a través de la bicapa, donde pueden incluso cruzar ambos lados para tocar el interior y el exterior de la célula. Para tener este poder especial, estas proteínas también tienen dominios hidrofóbicos que abarcan las regiones hidrofóbicas y dominios hidrofílicos que tocan las áreas hidrofílicas dentro y fuera de la célula.

Proteínas integrales

Las proteínas periféricas son proteínas de membrana en la periferia o fuera de la bicapa de fosfolípidos.

Proteínas periféricas

¿Qué hacen todas estas proteínas diferentes? Las proteínas realizan muchos ‘trabajos’ diferentes en la membrana celular y vienen en todas las formas y tamaños, perfectos para hacer este mosaico. Proporcionan estructura a la membrana celular, actúan como sitios de reconocimiento para otras proteínas, participan en la comunicación célula-célula y ayudan a transportar sustancias a través de la membrana.

Carbohidratos

Ahora, tenemos una última pieza para agregar a nuestra imagen: los carbohidratos . Los carbohidratos no solo son deliciosos en un pan recién horneado, sino que también son una parte importante de la membrana celular. Las cadenas de carbohidratos se pueden encontrar en el exterior de la membrana celular. Son moléculas unidas a lípidos o proteínas y actúan como sitios de unión o pueden ayudar a que las células se adhieran a otras células.

Carbohidratos

Resumen de la lección

Ahora demos un paso atrás y resumamos cómo armamos este hermoso mosaico de membranas celulares. Esta membrana celular encierra el citoplasma de la célula. Recuerde que el citoplasma es el interior de la célula y todas sus estructuras encerradas por una membrana celular. Es una estructura dinámica mejor descrita por el modelo de mosaico fluido , que establece que los componentes de la membrana celular flotan en un espacio similar a un fluido.

La membrana celular está compuesta por una bicapa de fosfolípidos como lienzo de fondo para este mosaico, que luego se incrusta con colesterol, proteínas y carbohidratos que flotan y se mueven lateralmente dentro de esta bicapa como objetos en el agua. Estos cuatro componentes ayudan a mantener una estructura similar a un fluido en la membrana celular, manteniendo una barrera entre el citoplasma y el entorno extracelular, reconociendo las señales de comunicación célula-célula y proporcionando transporte.

Resultado de aprendizaje

Al final de este video, podrá explicar cómo la bicapa de fosfolípidos, el colesterol, las proteínas y los carbohidratos se integran en el Modelo de Mosaico Fluido de la célula.