Guía 4 de Biología: la membrana celular

En esta Guía pretendemos dar una idea tan completa como podamos acerca de las membranas que separan nuestros elementos vitales, las células y sus orgánulos más importantes, de lo que en cada caso podríamos llamar “su medio externo”.

Y hablaremos también de sus características y de cómo las sustancias pasan hacia el interior o hacia el exterior según se lo requieran las circunstancias.

Las membranas cumplen la función de “fronteras” que deben estar permanentemente bien vigiladas para que ingrese lo que deba ingresar y egrese lo que deba egresar. Esa labor correctamente realizada determina en mucho la salud de los organismos.

Son, además, la evidencia de un proceso iniciado hace ya mucho tiempo por el cual elementos y compuestos dispersos se fueron integrando en estructuras cada vez más complejas hasta llegar a lo que hoy tenemos: células equivalentes a industrias capaces de mantener lo que llamamos “vida”, con todas las funciones que ella supone.

Está en ti tu cuerpo, integrado por pequeños pero elaborados sistemas que cumplen las funciones y fraccionados en áreas con tareas específicas que se han reunido hasta incluirse en células. Luchando por organizarse a partir de elementos de un medio externo que intenta permanentemente destruirlo volviéndolo a su desorden original. Un combate que comenzó cuando te engendraron y que terminará con tu muerte.

Mientras tanto, siguiendo un plan que cumples a pesar de no llegar a comprender y que está oculto en tu ADN, la energía del sol que te da las fuerzas (te alimenta) te provee todos y cada uno de los materiales con el que construyes y te mantienes para cumplir alguna misión que tampoco conoces.

Así los compuestos químicos se van disponiendo adecuadamente para conformar pequeños órganos que se integrarán en células, luego en tejidos, después en conjuntos mayores que darán como resultado nada menos que a ti.

Y existen esas “fronteras” que delimitan el todo y las partes, uniéndote con y separándote del universo para que haya lo que está “dentro de ti” y lo que está “fuera de ti”.

Intentaremos que conozcas un poco más cómo eres físicamente y químicamente para que tal vez te comprendas un poco más.

ÍNDICE

 1 - ¿A qué llamamos “membrana celular”?
 2 - ¿Qué compuestos químicos participan de la formación de la membrana celular?
 3 - ¿Qué funciones cumple la membrana celular?
 4 - ¿Cuál es la principal característica de la membrana celular?
 5 - ¿Qué dos procesos permiten el ingreso y la salida de moléculas de gran tamaño?
 6 - ¿Cómo es la endocitosis?
 7 - ¿Cómo es el proceso de la fagocitosis?
 8 - ¿Cómo es la exocitosis?
 9 - ¿Cómo es el proceso de la pinocitosis?
10 - ¿Qué grosor y aspecto tiene la membrana celular?
11 - ¿Dónde la membrana celular está recubierta por una pared celular?
12 - ¿A qué se conoce como “modelo del mosaico fluido”?
13 - ¿Sólo a la membrana celular es aplicable el modelo?
14 - ¿Tienen las membranas celulares siempre la misma estructura química?
15 - ¿Cuál es la composición química general de una membrana plasmática?
16 - ¿Cómo es el “sándwich” formado en la membrana celular?
17 - ¿Cuáles son características de los componentes lipídicos de la membrana celular?
18 - ¿Cuáles son características de las proteínas de la membrana celular?
19 - ¿Cómo es una proteína intrínseca de membrana?
20 - ¿Cómo se denominan las proteínas de membrana que no son intrínsecas?
21 - ¿Qué funciones cumplen las proteínas en la membrana celular?
22 - ¿Cuáles son las características de los glúcidos de la membrana celular?
23 - ¿Qué funciones cumple la membrana celular?
24 - ¿Qué es la “permeabilidad” de una membrana?
25 - ¿A qué se llama “transporte por membrana”?
26 - ¿Cómo se clasifican los distintos tipos de transporte por membrana?
27 - ¿Cuál es la mayor importancia del proceso de transporte?
28 - ¿Qué permite el transporte pasivo?
29 - ¿Qué tipos de transporte pasivo hay?
30 - ¿Qué es la diálisis y cómo funciona?
31 - ¿Qué es la difusión facilitada?
32 - ¿Qué similitud tiene la difusión facilitada con el transporte activo?
33 - ¿Qué es la ósmosis?
34 - ¿De qué depende el fenómeno osmótico?
35 - ¿Qué permite el transporte activo?
36 - ¿En qué se basan los sistemas de transporte activo?
37 - ¿Por qué el transporte activo consume energía?
38 - ¿Cómo funciona la “bomba de sodio-potasio?
39 - ¿Qué ventaja trae que el interior de la célula quede con exceso de carga negativa?
40 - ¿A qué se llama “transporte en masa”?
41 - ¿Cómo es el transporte por translocación de grupos?

Información actualizada acerca de la membrana celular, sus características y funciones. Algo que no debe faltar en la PC de quien, como tú, intenta conocer lo mejor posible la realidad actual de este tema fundamental.

¿Cómo lograrlo? Simplemente envíame un correo a mi email danielgalatro@gmail.com o llena y remite el formulario de contacto que encontrarás en este mismo blog. Así podré indicarte los pocos y sencillos pasos a seguir.

Te estaré esperando.

Prof. Daniel Aníbal Galatro

Esquel - Chubut - Argentina

El sistema de transporte de las células

Por Guillermo Jaim Etcheverry | Para LA NACION

Cada una de las células que integran los organismos vivos complejos cumple funciones que suponen un alto grado de coordinación. Esas células no son contenedores de sustancias químicas distribuidas de manera caótica en una suerte de caldo informe sino que, en su interior, es posible identificar múltiples espacios delimitados por membranas fluidas, como la delgada capa grasa que envuelve una pompa de jabón.

El transporte entre esos diversos compartimentos está a cargo de vesículas: algunas se desplazan en el interior de las células, otras llevan distintas moléculas como hormonas o transmisores nerviosos hacia el exterior o permiten incorporar sustancias desde el entorno que rodea a las células.

¿Cómo se realiza este movimiento de manera específica, es decir, hacia el sitio apropiado en el momento oportuno? ¿Cómo "saben" las vesículas cuál es su destino, dónde y cuándo liberar su contenido?

Los trabajos de los científicos que acaban de recibir el Premio Nobel de Fisiología o Medicina 2013 han contribuido de manera decisiva a nuestra comprensión de los complejos mecanismos que regulan el tráfico de las vesículas intracelulares. Como señaló la Asamblea del Instituto Karolinska de Suecia que concede el premio, este proceso constituye "un importante sistema de transporte en nuestras células".

En síntesis, Randy Schekman descubrió un conjunto de genes que resultan imprescindibles para el normal tráfico de las vesículas; James Rothman identificó la maquinaria proteica que permite que ellas reconozcan y se fusionen con el sitio al que están destinadas para liberar allí su carga, y Thomas Südhof describió los mecanismos mediante los que las señales indican a las vesículas cuándo liberar su contenido de manera precisa. Las alteraciones de estos complejos procesos pueden producir trastornos neurológicos, endocrinos o inmunológicos.

En la década del 70, Schekman se interesó por conocer el modo en que las células organizan su sistema de transporte y decidió estudiar las bases genéticas de este mecanismo, para lo que eligió la levadura como modelo experimental. Pensaba que se trataba de un mecanismo básico que debería haberse conservado durante la evolución, por lo que sus resultados arrojarían luz sobre lo que sucede en las células de los mamíferos. Logró identificar levaduras con un mecanismo de transporte defectuoso que se manifestaba en una congestión del tráfico intracelular de vesículas. Estas se agrupaban en ciertas partes de la célula respondiendo a una causa genética. Identificó varios grupos de genes mutados que controlan las diferentes etapas del sistema de transporte celular.

A su vez, James Rothman -quien nació en los EE.UU. en 1947 y trabajó en prestigiosas instituciones de ese país hasta llegar en 2008 a la Universidad de Yale- estudió también el transporte de vesículas dentro de las células de mamíferos en las décadas de 1980 y 1990. Descubrió un complejo de proteínas que permiten que las vesículas reconozcan, se asocien y, finalmente, se fusionen con las membranas hacia las que están dirigidas. El proceso de reconocimiento está a cargo de varias proteínas presentes en el exterior de las vesículas y de las membranas que encajan entre sí de manera perfecta. El hecho de que existan muchas de esas proteínas que sólo se reconocen entre sí de modo altamente específico, garantiza que la carga se dirija hacia su destino preciso. Éste puede ser un compartimento dentro de la célula o su cubierta externa en el caso de que el contenido de la vesícula esté destinado a la exportación.

Tal como había supuesto Schekman -nacido en 1948 en los EE.UU. y, desde 1976, profesor en la Universidad de California en Berkeley-, algunos de los genes que en su momento identificó en la levadura son similares a los que Rothman descubrió luego en mamíferos, lo que confirmó que el sistema de transporte dentro de las células reconoce un origen evolutivo muy antiguo.

¿Mediante qué mecanismo la señal desencadena la fusión de las vesículas cuando llegan a destino? Aquí entra en escena Thomas Südhof, interesado en descubrir el modo en que las células nerviosas se comunican entre sí. Las señales que permiten hacerlo, los neurotransmisores, son liberados desde el interior de vesículas que se fusionan con la membrana externa de las células nerviosas mediante el mecanismo descripto por Rothman y Schekman.

Pero estas vesículas, cuya existencia fue descripta en la década del 50 por el científico argentino Eduardo De Robertis, sólo liberan su contenido cuando las células nerviosas reciben la señal apropiada de sus vecinas.

Si bien se sabía que los iones de calcio eran esenciales para este proceso, Südhof investigó la presencia de proteínas sensibles al calcio en estas células. Este científico -nacido en Alemania en 1955 y, desde 2008, profesor de la Universidad de Stanford, en EE.UU.- logró identificar la compleja maquinaria proteica que responde a la entrada de los iones calcio haciendo que las proteínas vecinas se fijen velozmente a las membranas de las vesículas produciendo su fusión y la liberación de su contenido.

Entre otras muchas distinciones, los tres galardonados habían recibido ya -Rothman y Schekman, en 2002, y Südhof este mismo año- el Premio Lasker, considerado la antesala del Nobel.

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