Membranas, Introducción

Las membranas son de importancia crucial para la vida, debido a que las células deben separar su contenido del medio ambiente por dos grandes razones.

1. Deben mantener las "moléculas de la vida" (ADN, ARN, y las proteínas acompañantes) en manera tal que no se dispersen en el medio.
2. Deben mantener afuera las moléculas extrañas que puedan dañar los componentes celulares o sus moléculas.

Pero, aparte de cumplir con estos dos principios, debe comunicarse con su entorno para monitorear permanentemente las condiciones externas y adaptarse a ellas.

Por ejemplo, si la bacteria Escherichia coli detecta una alta concentración del azúcar lactosa en el medio, comienza a sintetizar las proteínas que le permiten introducirla y consumirla.

Pero, si la bacteria Escherichia coli también detecta una alta concentración del azúcar glucosa en el medio en vez de ello comienza a sintetizar proteínas para introducir y consumir glucosa.

La célula también necesita bombear nutrientes y eliminar los productos tóxicos de su metabolismo. ¿Cómo hace la bacteria Escherichia coli para conocer las condiciones del medio?, pues, depende de su membrana para obtener la información de varias maneras.

Las células que componen los tejidos de los organismos multicelulares también necesitan intercambiar metabolitos y productos de desecho con el medio externo. Pero necesitan información más compleja que la que necesita una bacteria o un protozoario.

Cada una de las células de nuestros tejidos se comunica con docenas, o cientos de otros tipos de células acerca de una variedad de tópicos importantes como, por ejemplo: cuando debe crecer, diferenciarse o morir; cuando debe liberar ciertas proteínas o metabolitos que necesitan otras células en sitios distantes del cuerpo o, con que otras células debe asociarse para construir las complejas arquitecturas de los tejidos.

Irónicamente, la estructura intrínseca de la célula crea un obstáculo formidable a este importante proceso de comunicación intercelular. La célula se encierra dentro de su membrana, que es relativamente impermeable a la mayor parte de las moléculas. Esta barrera permite a la célula crear su propio medio intracelular que es distinto y muy diferente del mundo que la rodea.

Esto tiene un costo: dificulta el libre intercambio de materiales e información entre el interior y el exterior. Esta barrera debe, por lo tanto, configurarse en manera tal que permita a la célula informarse acerca de lo que sucede en el "mundo exterior" y utilizar los nutrientes disponibles.

Para ello las células tienen en la membrana dos grandes grupos de proteína:

Algunas proteínas cumplen ambas funciones, por ejemplo el receptor de la acetilcolina (ver cita bibliográfica), pero la mayor parte de ellas solo puede realizar una u otra .

Las células se encuentran por lo tanto rodeadas por un "arreglo" de proteínas que se ocupan de estos problemas. Algunas se encuentran embebidas en la bicapa lipídica o la atraviesan de lado a lado. Son las llamadas proteinas intrínsecas; otras están adsorbidas en la superficie de la bicapa y se denominan extrínsecas y pueden ser fácilmente separadas de la bicapa lipídica sin necesidad de destruirla.

Traducción a cargo de: Dr. Jorge S. Raisman, lito@unne.edu.ar