Las membranas biológicas son la base de muchas propiedades importantes de la célula, no siendo la menor la de definir físicamente el límite de la célula, y en eucariotas, los límites de cada orgánulo intracelular. Sin embargo, no son límites completamente impermeables, y a través de proteínas incrustadas, la membrana sirve de guardián para el paso de moléculas específicas hacia dentro (por ejemplo, nutrientes) y hacia fuera (por ejemplo, residuos) de la célula. Otras proteínas incrustadas pueden identificar la célula con otras células y participar en numerosas interacciones con el entorno o con otras células. Por último, la membrana, o más exactamente, los gradientes químicos a través de la membrana, son una importante fuente de energía para la célula.
- 4.1. Estructura y composición de la membrana Estructura y composición de la membrana Dado que la mayoría de las células viven en un entorno acuoso y que el contenido de la célula también es mayoritariamente acuoso, es lógico que una membrana que separe un lado de otro deba ser hidrofóbica para formar una barrera eficaz contra la fuga accidental de materiales o agua. Las membranas celulares se definieron parcialmente como compuestas principalmente por fosfolípidos: moléculas que consisten en un grupo de cabeza polar fosforilado unido a una columna vertebral de glicerol que tiene dos largas colas de hidrocarburos.
- 4.2: Permeabilidad de la membrana Una bicapa de fosfolípidos pura, sea cual sea la composición lipídica, es una membrana semipermeable que generalmente es repelente a las moléculas grandes y a los iones. A veces, las moléculas polares pequeñas pueden pasar fácilmente (por ejemplo, el etanol), pero lo más frecuente es que pasen a una velocidad baja, si es que lo hacen (por ejemplo, el agua). Sin embargo, las pequeñas moléculas no polares pueden atravesar la membrana con relativa facilidad. Las razones deberían ser evidentes: las moléculas más grandes simplemente no pueden encajar entre las moléculas de lípidos para abrirse paso.
- 4.3: Proteínas de transporte de membrana Las proteínas de membrana se presentan en dos tipos básicos: las proteínas integrales de membrana (a veces llamadas intrínsecas), que se insertan directamente dentro de la bicapa de fosfolípidos, y las proteínas periféricas de membrana (a veces llamadas extrínsecas), que se sitúan muy cerca o incluso en contacto con una cara de la membrana, pero no se extienden en el núcleo hidrofóbico de la bicapa. Las proteínas integrales de membrana pueden extenderse completamente a través de la membrana contactando tanto con el entorno extracelular como con el citoplasma.
- 4.4: El potencial de acción en las neuronas El transporte de solutos dentro y fuera de las células es fundamental para la vida. Sin embargo, en las neuronas, el movimiento de iones tiene otra función crucial en los animales metazoos: la producción de potenciales de acción utilizados para la neurotransmisión. Esta especialización permite una transmisión extremadamente rápida de la información a través de largas distancias. Un ejemplo que mi mentor utilizaba cuando enseñaba neurociencia básica a los escolares era una neurona bipolar que se extiende desde el dedo del pie hasta el cerebro.
Miniatura: La membrana celular, también llamada membrana plasmática o plasmalema, es una bicapa lipídica semipermeable común a todas las células vivas. Contiene una gran variedad de moléculas biológicas, principalmente proteínas y lípidos, que participan en una amplia gama de procesos celulares. También sirve de punto de unión para el citoesqueleto intracelular y, si está presente, para la pared celular. (Dominio público; LadyofHats vía Wikipedia.