¿Cómo funciona una bicapa de fosfolípidos?

El modelo de mosaico fluido estipula que una membrana celular está compuesta por una bicapa de fosfolípidos con varias proteínas asociadas a la membrana.

Una bicapa de fosfolípidos consiste en dos monocapas de moléculas de fosfolípidos. Las cabezas de fosfato son hidrófilas, de modo que miran hacia el entorno acuoso (el fluido tisular y el citoplasma de la célula) cuando son atraídas por el agua, y las colas de ácido graso hidrófobo están dispuestas en el interior de la bicapa, alejándose del entorno acuoso. Esto permite que la célula se disuelva / se mueva en el fluido tisular acuoso y se asegure de que los contenidos acuosos del citoplasma se separen del fluido tisular. Las colas de ácidos grasos pueden ser saturadas o insaturadas (contienen al menos un doble enlace C = C); cuanto mayor sea el número de colas de ácidos grasos insaturados, más dobleces / lagunas habrá en la bicapa, lo que aumenta la permeabilidad. La membrana también contiene colesterol. También hay varias proteínas extrínsecas, intrínsecas y transmembrana asociadas con la membrana; no todas sus posiciones son fijas ya que la bicapa de fosfolípidos permite fluidez.

Así, la membrana celular es fluida ya que las sustancias, p. Ej. Proteínas transmembrana / intrínsecas (p. Ej., Proteínas del canal y proteínas transportadoras) pueden moverse en la bicapa de fosfolípidos, y es un mosaico ya que contiene una variedad de proteínas diferentes asociadas a la membrana (proteínas del canal , proteínas transportadoras y glicoproteínas extrínsecas en el exterior de la membrana).

Las moléculas basadas en lípidos pueden disolverse y pasar a través de la bicapa fluida a través de la difusión pasiva. Las moléculas pequeñas / no cargadas / no polares también pueden pasar a través de los huecos en la membrana, que se deben a una mezcla de colas de ácidos grasos insaturados y saturados en ambas monocapas de la bicapa. Las moléculas cargadas más grandes pueden pasar a través de proteínas de canal o proteínas portadoras (a través de difusión facilitada ) a través del gradiente de concentración oa través de proteínas portadoras que cambian de forma (usando energía de ATP) a través del transporte activo contra el gradiente de concentración.

Los fosfolípidos son ácidos grasos con un grupo fosfato (hidrófilo) en un extremo y de 12 a 18 carbonos (saturados / insaturados) que terminan en un extremo hidrofóbico. Las colas hidrofóbicas tienden a “atraer” sin unirse mientras que los extremos hidrófilos están expuestos a los ambientes acuosos tanto dentro como fuera de las células.

Dispuestas en capas de lípidos biológicos, la principal función de estas membranas es controlar la entrada / salida de agua y otras moléculas cargadas / polares hacia / desde las células. Las moléculas cargadas y polares se mueven a través de los canales de transporte (generalmente proteínas). Las proteínas GLUT 4, por ejemplo, permiten la entrada de glucosa en la mayoría de las células de tejido, mientras que los canales de Na / K mueven estos cationes para mantener los potenciales de membrana en las células. Los lípidos, especialmente los esteroles, pueden moverse a través de las membranas bi-lipídicas sin necesidad de proteínas de transporte específicas.

La bicapa lipídica es un componente universal de todas las membranas celulares. Su papel es crítico porque sus componentes estructurales proporcionan la barrera que marca los límites de una célula. La estructura se denomina “bicapa de lípidos” porque está compuesta por dos capas de células de grasa organizadas en dos láminas.

La estructura de la bicapa lipídica explica su función como barrera. Los lípidos son grasas, como el aceite, que son insolubles en agua. La clase más abundante de molécula de lípidos que se encuentra en las membranas celulares es el fosfolípido.

Los fosfolípidos se organizan en una bicapa para ocultar sus regiones hidrofóbicas de la cola y exponer las regiones hidrófilas al agua. Esta organización es espontánea, lo que significa que es un proceso natural y no requiere energía. Esta estructura forma la capa que es la pared entre el interior y el exterior de la celda.