Membrana cel·lular: estructura, funcions i transport

Membrana cel·lular: estructura i composició

La membrana cel·lular és el límit de la cèl·lula. La seva composició inclou:

• Lípids: Fosfolípids amfipàtics (amb regions polars i apolars).
• Proteïnes: Glicoproteïnes.
• Glúcids: Glicolípids.

Amb un microscopi electrònic, s'observen tres capes: clara, fosca, clara. El model de mosaic fluid (Singer i Nicolson) descriu la membrana com una estructura fluida on els components es mouen. Els fosfolípids separen els medis aquosos (extracel·lular i citoplasma) formant una bicapa. Les proteïnes tenen diverses funcions: transport, receptors hormonals i molècules de senyalització (com les que determinen el grup sanguini). Els glúcids, a la part externa, formen part de glicoproteïnes i glicolípids.

Altres components:

• Colesterol (només en cèl·lules animals): Estabilitza la membrana.

Funcions de la membrana cel·lular

• Separa l'interior de l'exterior cel·lular.
• Regula l'intercanvi de substàncies (transport).
• Manté la forma cel·lular en relació amb el citoesquelet.
• Intervé en la comunicació intercel·lular (reconeixement i unió).

Tipus de transport a través de la membrana

Transport passiu (sense despesa d'energia, a favor de gradient):

• Difusió simple: Per a molècules petites i apolars (ex: hormones esteroidees, O₂, CO₂).
• Canals: Proteïnes transmembrana per a substàncies petites i polars.
• Difusió facilitada: Proteïnes transportadores (ex: glucosa i permeasa).

Transport actiu (amb despesa d'energia, en contra de gradient):

• Primari: Utilitza ATP (ex: bomba de Na⁺/K⁺).
• Secundari: Acoblament de transport a favor i en contra de gradient.

Endocitosi i exocitosi (requereixen energia):

• Endocitosi: Entrada de materials grans (ex: proteïnes, cèl·lules) per invaginacions. Inclou la fagocitosi (incorporació de cèl·lules, com en amebes i neutròfils).
• Exocitosi: Sortida de proteïnes o substàncies de rebuig.

Especialitzacions de la membrana

• Unions cel·lulars:
  • Comunicants: Proteïnes que formen porus entre cèl·lules veïnes.
  • Hermètiques: Membranes soldades que impedeixen el pas de molècules (ex: intestí).
  • Desmosomes: Unions fortes amb proteïnes fibroses (ex: epitelis).
• Interdigitacions: Augmenten la superfície de membrana.
• Microvellositats: Prolongacions que augmenten la superfície d'intercanvi (ex: cèl·lules de l'intestí).

Reticle endoplasmàtic (RE)

Conjunt de membranes que formen una xarxa dins del citoplasma. N'hi ha dos tipus:

• Reticle endoplasmàtic rugós (RER): Amb ribosomes, fabrica proteïnes. Estructura de sàculs aplanats.
• Reticle endoplasmàtic llis (REL): Sense ribosomes, fabrica lípids i conté enzims (ex: detoxificació al fetge). Forma més tubular.

Aparell de Golgi

Relacionat amb el RE, format per sàculs aplanats (dictiosomes). Funcions:

• Rep i transforma substàncies del RE (proteïnes, lípids) afegint glúcids.
• Transporta substàncies a través de vesícules:
  • Vesícules de secreció: Porten substàncies fora de la cèl·lula.
  • Lisosomes: Contenen enzims digestius.
  • Peroxisomes.
  • Vacúols.

Origen de les substàncies digerides pels lisosomes

• Interior de la cèl·lula (autofàgia).
• Exterior de la cèl·lula (heterofàgia).