Biologia celular

NEFROLOGIA. Vol. XIV. Núm. 4. 1994

Biología de la membrana celular
A. Arrazola
Departamento de Bioquímica, Escuela Universitaria de Ciencias de Id Salud, Universidad Públic a de Navarra, Pamplona.

Introducción La aparición de la membrana plasmática fue un paso crucial en el origen de las primeras formas de vida; sin ella, la vida celular es imposible. La membrana plasmática, que rodea atodas las células, define la extensión de la célula y mantiene las diferencias esenciales entre el contenido de ésta y su entorno. Esta membrana es un filtro, altamente selectivo, que controla la entrada de nutrientes y la salida de los productos residuales y, además, genera diferencias en la concentración de iones entre el interior y el exterior de la célula. La membrana plasmática también actúacomo un sensor de señales externas, permitiendo a la célula alterar su comportamiento en respuesta a estímulos de su entorno. La membrana plasmática de la célula es una estructura altamente diferenciada. Cada tipo de célula tiene, en su membrana externa, proteínas específicas que le ayudan a controlar el medio intracelular y que interaccionan con señales específicas de su entorno. Aunque suscomponentes específicos varían en gran medida de un tipo de membrana a otro, la mayor parte de los conceptos estructurales y funcionales básicos que se estudian en este capítulo son aplicables a las distintas membranas plasmáticas, así como a las membranas intracelulares. Después de examinar la estructura y la organización de los componentes principales de las membranas biológicas (lípidos, proteínas ycarbohidratos), pasaremos a estudiar los mecanismos que utilizan las células para transportar pequeñas moléculas a través de la membrana plasmática y los mecanismos que utilizan para transferir macromoléculas y partículas mayores a través de dicha membrana. Otros aspectos de la membrana plasmática, como su papel en el control del flujo de información entre las células y su medio ambiente o surelación con la fisiopatología de la hipertensión arterial, son considerados en otros capítulos.

La arquitectura de la membrana plasmatica Todas las membranas biológicas, incluidas la membrana plasmática y las membranas internas de las células eucariotas, tienen una estructura general común; se trata de agrupaciones de moléculas lipídicas y proteicas, unidas por interacciones no covalentes. Talcomo muestra la figura 1, las moléculas lipídicas están dispuestas en forma de una doble capa continua de 4-5 mm de grosor. Esta bicapa lipídica constituye la estructura básica de la membrana y actúa de barrera relativamente impermeable al flujo de la mayoría de moléculas hidrosolubles. Las moléculas proteicas están «disueltas» en la bicapa lipídica y median las diversas funciones de la membrana.Algunas sirven para el transporte de moléculas específicas hacia el interior y el exterior de la célula; otras son enzimas que catalizan reacciones asociadas a la membrana; otras, finalmente, actúan de eslabones estructurales entre el citoesqueleto de la célula y la matriz extracelular o de receptores que reciben y traducen las señales químicas procedentes del entorno de la célula 1,2.Correspondencia: Dra. Arantxa Arrazola.
Departamento Bioquímica. Escuela de Ciencias de la Salud. Universidad Pública de Navarra. Pamplona.
Fig. 1,- M o d e l o g e n e r a l d e la estructura de la membrana plasmática. (Adaptado de D Voet y J. G. Voet: Biochemistry.

Wiley, Nueva York, 1990.1

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MEMBRANA CELULAR

Las membranas celulares son estructuras fluidas, dinámicas; la mayoría de susmoléculas lipídicas y proteicas pueden desplazarse con rapidez por el plano de la membrana. Además, las membranas son estructuras asimétricas; la composición de sus dos caras se diferencia de manera que refleja las diferentes funciones realizadas por las dos superficies 1,2

Los lípidos de membrana
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Constituyentes lipídicos de las membranas

Las moléculas lipídicas son insolubles en...