Membrana celular

La membrana celular es un importante elemento estructural del bloque de construcción de la vida: la célula.

Su función principal es definir lo que está dentro (el espacio intracelular) y lo que está fuera (el espacio extracelular).

También regula lo que entra o sale de la célula, lo que se llama permeabilidad selectiva.

La membrana celular está formada básicamente por una bicapa de moléculas de fosfolípidos.

Los fosfolípidos son moléculas anfifílicas, que significa "preferencia por ambos".

Los fosfolípidos tienen tres partes: la cabeza (formada por fosfato cargado negativamente), la cola (formada por dos ácidos grasos) y el esqueleto (formado por glicerol, que une todo).

La "cabeza" es hidrófila, es decir, le atrae el agua.

Mientras que la "cola" es lipófila, es decir, le atraen las grasas.

Estas partes lipófilas también repelen el agua, por lo que no solo son lipófilas, sino también hidrófobas.

En el agua, los fosfolípidos forman una bicapa en la que las colas hidrófobas están orientadas hacia dentro, donde no hay moléculas de agua, y las cabezas hidrófilas están orientadas hacia fuera, en contacto con las moléculas de agua.

Así, la membrana plasmática forma una pared con agua a ambos lados.

La membrana celular también es semipermeable.

Esto significa que la membrana permite el paso de algunas moléculas, pero no de otras, y esto depende principalmente del tamaño, la polaridad y la carga de la molécula.

Hay aproximadamente cinco categorías.

Las moléculas pequeñas y no polares, como el oxígeno o el dióxido de carbono, se difundirán rápidamente a través de la membrana.

Las moléculas pequeñas y polares, como el agua, podrán pasar, pero lo hacen con relativa lentitud.

Esto se debe a que, aunque el centro de la bicapa de fosfolípidos es hidrófobo, las moléculas de agua pueden pasar porque son muy pequeñas.

Las moléculas grandes y no polares, como el retinol (también conocido como vitamina A1) también pueden atravesar la membrana celular gracias a que no son polares, pero lo hacen muy despacio porque son muy grandes.

Como se puede deducir, es poco probable que las moléculas grandes y polares, como la glucosa, crucen la membrana celular por sí solas.

Los iones muy polares y cargados, como el Na+, el K+ y el Cl-, o las moléculas que poseen una carga, como los aminoácidos, no pueden atravesar la membrana celular.

Además de las bicapas de fosfolípidos, las membranas también contienen colesterol.

Sin colesterol, a bajas temperaturas, los fosfolípidos se agrupan fuertemente y se vuelven menos fluidos, lo que hace que la membrana sea frágil.

Sin colesterol, a altas temperaturas, los fosfolípidos se separan unos de otros y la membrana se vuelve permeable y débil.

Así que la función del colesterol es doble.

A bajas temperaturas, se introduce entre las moléculas de fosfolípidos y evita que se junten demasiado para mantener la membrana más fluida.

Y a altas temperaturas, el colesterol atrae a las moléculas de fosfolípidos y disminuye el espacio entre ellas.

Así, el colesterol hace que la membrana celular sea fluida y duradera, sin importar el tiempo.

Esto es especialmente importante para las células como los eritrocitos, cuyas membranas se desgastan mucho con el tiempo y se exponen a diferentes temperaturas.

De hecho, por eso los eritrocitos tienen membranas con cantidades de colesterol aún más altas de lo normal.

Las membranas celulares tienen varias proteínas de membrana incorporadas en ellas.

Hay proteínas integrales, que abarcan la bicapa de la membrana celular, proteínas periféricas, que se encuentran en el borde interior o exterior de la membrana, y proteínas unidas a lípidos, que pueden encontrarse suspendidas entre las capas de fosfolípidos.

Algunas de estas proteínas de membrana son proteínas de transporte, y son ejemplos de proteínas integrales porque abarcan toda la membrana.

Las proteínas transportadoras ayudan a mover las moléculas que no pueden difundirse libremente a través de la membrana, para que entren y salgan de la célula.

Existen dos tipos de proteínas transportadoras: los canales y los transportadores.

Las proteínas de los canales se abren para formar una especie de túnel a través de la membrana, por el que pueden pasar el agua y los iones.

Un ejemplo sería un canal de acuaporina, que se abre y se cierra para dejar que entre el agua.