Membrana celular: funciones, rol y estructura
La membrana celular es un mosaico fluido
Una célula es la unidad básica de la vida y todos los organismos están compuestos por una o muchas células. Una de las cosas que todas las células tienen en común es la membrana celular . Es una barrera que separa una célula del entorno que la rodea. Este límite exterior de la célula también se llama membrana plasmática. Está compuesto por cuatro tipos diferentes de moléculas:
- Fosfolípidos
- Colesterol
- Proteinas
- Carbohidratos
El modelo de mosaico fluido describe la estructura de una membrana celular. Indica que la membrana celular no es sólida. Es flexible y tiene una consistencia similar al aceite vegetal, por lo que todas las moléculas individuales están flotando en un medio fluido y todas son capaces de moverse hacia los lados dentro de la membrana celular. Mosaico se refiere a algo que contiene muchas partes diferentes. La membrana plasmática es un mosaico de fosfolípidos, moléculas de colesterol, proteínas y carbohidratos.
Fosfolípidos
Los fosfolípidos constituyen la estructura básica de una membrana celular. Una sola molécula de fosfolípido tiene dos extremos diferentes: una cabeza y una cola. El cabezal contiene un grupo fosfato y es hidrófilo . Esto significa que le gustan o se siente atraído por las moléculas de agua.
La cola está formada por dos cadenas de átomos de hidrógeno y carbono llamadas cadenas de ácidos grasos . Estas cadenas son hidrófobas o no les gusta mezclarse con moléculas de agua. Esto es como lo que sucede cuando viertes aceite vegetal en agua. El aceite vegetal no se mezclará con el agua.
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Los fosfolípidos de una membrana celular están dispuestos en una doble capa llamada bicapa lipídica . Las cabezas de fosfato hidrófilo siempre están dispuestas de modo que estén cerca del agua. Los líquidos acuosos se encuentran tanto dentro de una célula ( líquido intracelular ) como fuera de una célula ( líquido extracelular ). Las colas hidrófobas de los fosfolípidos de membrana están organizadas de una manera que las mantiene alejadas del agua.
Colesterol, Proteínas y Carbohidratos
Cuando escuche la palabra colesterol, lo primero que probablemente piense es que es malo. Sin embargo, el colesterol es en realidad un componente muy importante de las membranas celulares. Las moléculas de colesterol están formadas por cuatro anillos de átomos de hidrógeno y carbono. Son hidrófobos y se encuentran entre las colas hidrófobas de la bicapa lipídica.
Las moléculas de colesterol son importantes para mantener la consistencia de la membrana celular. Fortalecen la membrana evitando que algunas pequeñas moléculas la atraviesen. Las moléculas de colesterol también evitan que las colas de fosfolípidos entren en contacto y se solidifiquen. Esto asegura que la membrana celular se mantenga fluida y flexible.
Algunas proteínas de la membrana plasmática se encuentran en la bicapa lipídica y se denominan proteínas integrales . Otras proteínas, llamadas proteínas periféricas , están fuera de la bicapa lipídica. Las proteínas periféricas se pueden encontrar a ambos lados de la bicapa lipídica: dentro o fuera de la célula. Las proteínas de membrana pueden funcionar como enzimas para acelerar las reacciones químicas, actuar como receptores de moléculas específicas o transportar materiales a través de la membrana celular.
Los carbohidratos, o azúcares, a veces se encuentran unidos a proteínas o lípidos en el exterior de la membrana celular. Es decir, solo se encuentran en el lado extracelular de una membrana celular. Juntos, estos carbohidratos forman el glucocáliz.
El glucocáliz de una célula tiene muchas funciones. Proporciona amortiguación y protección para la membrana plasmática, y también es importante en el reconocimiento celular. Según la estructura y los tipos de carbohidratos del glucocáliz, su cuerpo puede reconocer las células y determinar si deben estar allí o no. El glucocáliz también puede actuar como un pegamento para unir las células.
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Funciones de la membrana celular
La membrana plasmática de una célula tiene dos funciones principales:
- Es una barrera física.
- Regula el intercambio de materiales con su entorno.
La membrana celular es importante porque separa y protege una célula de su entorno. Esto permite que las condiciones intracelulares de una célula sean muy diferentes de las condiciones extracelulares. Por ejemplo, las células nerviosas de su cuerpo mantendrán una alta concentración de potasio en su interior. Afuera, en el líquido extracelular, hay muy poco potasio y mucho sodio. Estas diferencias de concentración son absolutamente necesarias para la función de las células nerviosas, que es enviar señales o impulsos nerviosos.
La estructura y las propiedades de una membrana celular, como tener áreas externas hidrófilas y regiones internas hidrófobas, evitan que muchas sustancias entren o salgan de una célula. Esto es bueno porque significa que los materiales no deseados no ingresan accidentalmente a la celda. Sin embargo, muchos materiales, como el nutriente glucosa, necesitan atravesar la membrana celular. Además, las sustancias de desecho deben salir de la célula. Si no lo hicieran, los desechos se acumularían y se volverían tóxicos para la célula.
La membrana celular es capaz de regular lo que entra y lo que sale de una célula. A esto se le llama permeabilidad selectiva . Solo moléculas muy pequeñas, como agua, oxígeno o dióxido de carbono, pueden atravesar fácilmente la bicapa lipídica de una membrana celular. Cualquier otra sustancia que deba atravesar la membrana celular debe atravesar las proteínas transportadoras. Estas proteínas son muy específicas sobre lo que transportan. Por ejemplo, sus membranas celulares tienen transportadores que solo permitirán el movimiento de moléculas de glucosa. Hay otros con diferentes estructuras que solo transportan sodio.
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Resumen de la lección
La membrana celular , o membrana plasmática, rodea y protege el entorno interno de una célula; sin embargo, esta no es su única función. Una membrana celular también determina qué materiales entran o salen de la célula. Esto asegura que las células puedan deshacerse de los desechos y absorber nutrientes y gases importantes.
La membrana plasmática es un mosaico fluido . Esto significa que es flexible y está compuesto por muchos tipos diferentes de moléculas. Los fosfolípidos forman la estructura básica de una membrana celular, llamada bicapa lipídica. Dispersas en la bicapa lipídica hay moléculas de colesterol que ayudan a mantener la consistencia del fluido de la membrana. Las proteínas de membrana son importantes para transportar sustancias a través de la membrana celular. También pueden funcionar como enzimas o receptores. En el lado del líquido extracelular de la membrana celular, se encuentran los carbohidratos . Ayudan a que una célula sea reconocida como un cierto tipo de célula y son importantes para mantener unidas las células.
Los resultados del aprendizaje
Una vez que haya terminado con esta lección, tendrá la capacidad de:
- Identificar las funciones de la membrana celular.
- Describir los cuatro tipos de moléculas que componen la membrana celular.
- Explicar el modelo de mosaico fluido de la membrana celular.