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4: Membranas - Estructura, Propiedades y Función

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    Las membranas biológicas son la base de muchas propiedades importantes de la célula, entre las que no menos importante es definir físicamente el límite celular, y en eucariotas, los límites de cada orgánelo intracelular. Sin embargo, no son límites completamente impermeables, y a través de proteínas incrustadas, la membrana sirve como guardián para el paso de moléculas específicas dentro (por ejemplo, nutrientes) y fuera de (por ejemplo, desechos) la célula. Otras proteínas incrustadas pueden identificar la célula a otras células, y participar en numerosas interacciones con el medio ambiente u otras células. Finalmente, la membrana, o más precisamente, los gradientes químicos a través de la membrana, es una fuente de energía importante para la célula.

    • 4.1: Estructura y composición de la membrana
      Dado que la mayoría de las células viven en un ambiente acuoso y los contenidos de la célula también son en su mayoría acuosos, es lógico pensar que una membrana que separa un lado del otro debe ser hidrófoba para formar una barrera efectiva contra fugas accidentales de materiales o agua. Las membranas celulares se definieron parcialmente como compuestas principalmente por fosfolípidos: moléculas consistentes en un grupo de cabeza polar fosforilado unido a una cadena principal de glicerol que tiene dos largas colas de hidrocarburos.
    • 4.2: Permeabilidad de membrana
      Una bicapa fosfolipídica pura, cualquiera que sea la composición lipídica, es una membrana semipermeable que generalmente es repelente a moléculas grandes y a iones. Las moléculas polares pequeñas a veces pueden pasar fácilmente (por ejemplo, etanol), pero más a menudo pasan a tasas bajas, si es que lo hacen (por ejemplo, agua). Sin embargo, pequeñas moléculas no polares son capaces de pasar a través de la membrana con relativa facilidad. Las razones deben ser evidentes: las moléculas más grandes simplemente no pueden encajar entre las moléculas lipídicas para abrirse paso.
    • 4.3: Proteínas de transporte de membrana
      Las proteínas de membrana vienen en dos tipos básicos: proteínas integrales de membrana (a veces llamadas intrínsecas), que se insertan directamente dentro de la bicapa fosfolipídica, y proteínas de membrana periférica (a veces llamadas extrínsecas), que se localizan muy cerca o incluso en contacto con una cara de la membrana, pero no se extienden en el núcleo hidrófobo de la bicapa. Las proteínas integrales de membrana pueden extenderse completamente a través de la membrana en contacto 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 crítico 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 usaría cuando enseñaba neurociencia básica a 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 plasmalemma, es una bicapa lipídica semipermeable común a todas las células vivas. Contiene una variedad de moléculas biológicas, principalmente proteínas y lípidos, que están involucrados en una amplia gama de procesos celulares. También sirve como punto de unión tanto para el citoesqueleto intracelular como, si está presente, para la pared celular. (Dominio público; LadyOFHats vía Wikipedia).


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