Aspectos biofísicos del trasporte de membrana

Aspectos biofísicos del transporte de membrana

Introducción
Se conoce como célula a la mínima expresión independiente de todo ser vivo capaz de crecer, desarrollarse, reproducirse y morir, formada por un sistema de membranas. La principal membrana que separa a la célula del medio externo es la membrana plasmática, una capa lipídica tan delgada y transparente que no puede ser vista en unmicroscopio óptico pero si por un electrónico, y que es la principal responsable del control de la entrada y salida de sustancias de la célula. A pesar de su construcción sencilla, esta estructura no se puede comparar a ningún otro material que nos sea familiar en el mundo que nos rodea. Además de su función como barrera, por la membranas deben pasar los nutrientes para que la célula pueda sobreviviry crecer, y los productos de desecho deben de cruzarla hasta el exterior. Todas las membranas celulares están formadas por lípidos y proteínas y tienen una estructura básica común. Los millones de moléculas de lípidos que forman la membrana, se ordenan formando una bicapa lipídica, la cual proporciona la estructura básica y actúa de barrera semipermeable, debido al interior hidrofóbico de labicapa. Las moléculas proteicas intervienen en las otras funciones de la membrana y le otorga a las distintas membranas sus características individuales. Además, permiten importar y exportar las moléculas solubles en agua que no pueden traspasar la bicapa lipídica, como los azucares o los aminoácidos, y ayudan a ajustar concentraciones de algunos iones como el H+, Na+, K+ o el Ca2+ a través deproteínas que atraviesan la membrana y actúan como conductos especiales para determinadas sustancias. Por lo tanto, cada tipo de membrana tiene una colección característica de proteínas de transporte. Debido a la importancia para la vida celular la presencia de la membrana plasmática, profundizaremos en este seminario las características relacionadas con ella: su composición y función. Como las célulasviven y crecen intercambiando moléculas con su entorno, se estudiara también en este seminario las formas de trasporte de solutos por la membrana y las características físicas que ellas tienen.

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Membrana plasmática
La membrana plasmática está armada globalmente por lípidos y proteínas. Entre sus componentes encontramos principalmente fosfolípidos (fosfatidiletanolamina y fosfatidilcolina),colesterol, glúcidos, y proteínas (integrales y periféricas) (Lodish, 2002) Los lípidos de membrana.Las moléculas lipídicas son insolubles en agua, pero se disuelven fácilmente en disolventes orgánicos. Constituyen, aproximadamente, un 50% de la masa de la mayoría de las membranas plasmáticas de las células animales. Los tres tipos principales de lípidos de las membranas celulares son losfosfolípidos (los más abundantes), el colesterol y los glucolípidos. Los tres tipos son antipáticos, es decir, tienen un extremo hidrofílico (polar o que se siente atraído por el agua) y un extremo hidrofóbico (no polar o que rehúye el agua). Por ejemplo, una molécula típica de fosfolípido, (figura 1), tiene una cabeza polar y dos colas hidrocarbonadas hidrofóbicas. (Arrazola, 1994)

. Figura 1:Fosfatidilcolina (imagen extraida de http://html.rincondelvago.com/biologiacelular_9.html) Figura 2: Bicapa lípídica. Presencia de Fosfolípidos intercalados en algunos sectores por moléculas de colesterol (Imagen extraída de http://www.monografias.com/trabajos42/memb ranas-celulares/membranas-celulares2.shtml)

A pesar de su diversidad estructural, los fosfolípidos y glucolípidos son compuestosantipáticos. Cuando las moléculas antipáticas están rodeadas por todas partes por un ambiente acuoso, tienden a agregarse escondiendo sus colas hidrofóbicas y dejando expuestas sus cabezas hidrofílicas. Esto lo pueden hacer de dos maneras: pueden formar micelas esféricas, con las colas hacia el interior, y pueden formar láminas bimoleculares o bicapas, con las colas hidrofóbicas escondidas entre dos...