La membrana plasmática tiene tres funciones principales: 1) intercambio de sustancias a través de transporte pasivo y activo, 2) mantener la permeabilidad selectiva mediante el control del paso de sustancias entre el exterior y el interior de la célula, y 3) permitir la organización de subcompartimentos funcionales con características físico-químicas diferentes en los orgánulos celulares.

1. MEMBRANAS CELULARES
FUNCIONES DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA
Función de intercambio de sustancias ( permeabilidad selectiva), transporte pasivo
( difusión simple, mediada o facilitada) y transporte activo (primario y secundario).
Mantener la permeabilidad selectiva , mediante el control del paso de sustancias
entre el exterior y el interior. La membrana plasmática actúa como barrera
semipermeable entre la célula y el medio extracelular. Esta permeabilidad altamente
selectiva, asegura que moléculas como la glucosa, aminoácidos, lípidos, puedan
entrar, y éstas y otros intermediarios metabólicos permanecen y los productos de
desechos salgan.
La permeabilidad selectiva de la membrana plasmática permite mantener el medio
interno celular constante.
Los orgánulos celulares suelen presentar un medio interno diferente al del
hialoplasma, diferencia mantenida por las membranas que permiten organizar
subcompartimentos funcionales con características fisco-químicas diferentes.
El transporte de pequeñas moléculas a través de la membrana se clasifica, en función
de los requerimientos energéticos, en:

2. Transporte pasivo
 El transporte pasivo es un tipo de difusión en el que un ión o molécula
que atraviesa la membrana se mueve a favor de un gradiente
electroquímico o de concentración.
 En el transporte pasivo no se gasta energía metabólica.
 El transporte pasivo a través de la membrana puede tener lugar por
difusión simple o difusión facilitada.
1. Difusión simple
El transporte pasivo tiene lugar por sí solo, una molécula atraviesa la
membrana sin la ayuda de proteínas o permeasas, existiendo poca
especificidad para este proceso. Por difusión simple pasan a través de la
bicapa lípidica las moléculas no polares, tales como el oxígeno, nitrógeno,
benceno, éter, cloroformo, hormonas esteroideas, etc.
Las moléculas polares sin carga también atraviesan la bicapa lipídica, si
su tamaño es suficientemente reducido. Este es el caso, del agua, el etanol y la
urea que se difunde rápidamente a través de la bicapa lipidica.
Difusión facilitada
Un tipo especial de transporte pasivo, los iones o moléculas atraviesan la
membrana con facilidad gracias a permeasas específicas de la misma. Las
características de la difusión facilitada por proteínas de membrana son muy
diferentes de la difusión simple.

3.  La velocidad de transporte de la molécula a través de la membrana
es mucho mayor de lo que cabría esperar a partir de un modelo de
difusión simple.
 En segundo lugar, el proceso es específico, cada proteína
relacionada con la difusión facilitada transporta sólo un tipo de ión o
molécula o un grupo de moléculas estrechamente relacionadas.
 Existe una velocidad máxima de transporte que se alcanza cuando
el transportador está saturado.
2.1. Proteínas transportadoras o permeasas
Se unen a la molécula a transportar y sufren un cambio conformacional que
permite la transferencia de la molécula a través de la membrana.
Cada proteína transporta un solo tipo de ión o molécula o un grupo de
moléculas relacionadas. Existe una velocidad máxima de transporte que se
alcanza cuando el transportador está saturado.
2.2. Proteínas de canal.-
Determinadas proteínas transmembranales atraviesan la bicapa lipídica y
delimitan en su interior un orificio o canal que permite el paso de algunos
solutos de pequeño tamaño generalmente iones.
Estos canales iónicos constituyen “puertas de entrada” a la célula y pueden
estar permanentemente abiertos o hacerlo sólo tansitoriamente y son por ello
canales regulados.
2.2.1.Canales regulados por voltajes.
Se abren en respuesta a los cambios de potencial de membrana, como ocurre
con los canales de sodio y potasio localizados en la membrana plasmática de
la neurona cuya sucesión de apertura y cierre permite la propagación del
potencial de acción a lo largo de los axones.

4. 2.2.2. Canales regulados por ligandos.
Las proteínas que delimitan el canal poseen en la zona externa de la
membrana una región que actúa de receptores de pequeñas moléculas
llamadas ligandos ( neurotransmisores hormonas, etc).
En principio el canal se encuentra cerrado, pero sólo cuando el correspondiente
ligando se une al receptor, se produce en la proteína el cambio conformacional
que permite la apertura del canal, y por tanto, la difusión de iones a favor de
gradiente electroquímico. Canales de sodio, potasio, cloro que se abren en la
membrana de la neurona cuando los neurotransmisores ( acetilcolina,
neuroadrenalina,...)se unen a receptores postsinápticos.
Transporte activo
Utiliza energía metabólica para mover iones o moléculas en contra del
gradiente electroquímico.
En cada célula una fracción importante de energía disponible se emplea en
mantener los gradientes de concentración de iones tales como: Na+, Ca 2+, K+,
a través de la membrana plasmática y a través de membranas de
compartimentos intercelulares.
En tres tipos de sistemas enzimáticos por lo menos, la hidrólisis del ATP está
directamente acoplada al transporte de iones:
 Uno de estos sistemas la Na-K-ATP-asa, transporta Na+ fuera de la
célula y K+ a su interior.
 El segundo transporta iones Ca2+ fuera de la célula o, en células
musculares desde el interior hacia el retículo sarcoplasmático.
 Transporte de H+ (lisosomas).

5. Cuando el transporte activo tienen lugar acoplado directamente al gasto
energético se dice que es primario. Un ejemplo es la bomba de la bomba de
Na+-K+ que utiliza la energía suministrada por la hidrólisis del ATP para
bombear iones Na+ al exterior y iones K+ al interior de la célula. Por cada
molécula de ATP que se hidroliza se expulsa 3 Na+ y se capta 2K+ en contra
del gradiente electroquímico en ambos casos.
Este mecanismo mantiene un gradiente iónico o diferencia de potencial a
ambos lados de la membrana siendo + en el exterior y – en el interior,
responsable del potencial de membrana.
Algunas moléculas son transportadas en contra de gradiente, aprovechando
una situación creada por un transporte activo primario. En este caso se habla
de un transporte activo secundario.

6. La energía potencial almacenada en el gradiente de Na+-K+ generado por la
bomba impulsa el transporte activo de glucosa y aminoácidos hacia el interior
de algunas células. En las células del epitelio intestinal el transporte activo de
glucosa se realiza mediante un sistema cotransporte ( transporte simultáneo
de dos solutos) unidireccional.
Fuente. Introducción a la Biología Celular Editorial Médica Panamericana