CAP TULO I

CAPÍTULO I
MEMBRANAS BIOLÓGICAS
H. Eugenio Arriagada M.
Departamento de Bioquímica y Biología Molecular.
Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad de Concepción. Concepción. Chile.
Todas las células poseen al menos una membrana externa, la membrana
plasmática, que separa el citoplasma (parte de la célula que, en las células
eucariontes, se ubica fuera del núcleo) del medio extracelular. Elcitoplasma,
contiene un gran número de diferentes enzimas. Las células eucariontes tienen
además membranas internas que delimitan los diversos organelos y
compartimientos intracelulares. Cada tipo de organelo, posee un complemento
particular de proteínas, algunas inmersas en sus membranas, otras en su espacio
interior acuoso, o en el lumen. Estas proteínas permiten a cada organelo
desarrollar susfunciones características.
Las membranas biológicas pueden separar estos diferentes medios porque
ellas son generalmente impermeables a macromoléculas y selectivamente
permeables a solutos.

El espesor de la mayoría de las membranas de mamíferos es de 6-10 nm,
pero algunas de ellas son significativamente más delgadas. Las membranas
intracelulares son normalmente de menor espesor que las membranasplasmáticas.
La base estructural del diseño particular de cada tipo celular en lo
referente a su forma y a la ubicación de sus organelos, descansa en su
citoesqueleto, una densa red compuesta de tres clases de proteínas fibrilares:
microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos, desplegada en todo el
citoplasma y que sustenta mecánicamente a las membranas celular y nuclear. Las
proteínas delcitoesqueleto, están entre las proteínas más abundantes en una
célula eucarionte.
Las distintas membranas que tienen las células nucleadas animales son
especializadas debido a que poseen proteínas y lípidos específicos que les
permiten efectuar tareas únicas.
Diversidad funcional de las membranas.
Las membranas biológicas son más que un límite físico como se señaló
más arriba, son estructuras quetienen funciones complejas y diversas. La función
más general de las membranas es la de separación de distintos compartimientos
celulares o subcelulares. Esta compartimentación permite que procesos celulares
especializados tengan lugar sin interferencia externa y posibilita que las
actividades celulares se regulen en forma independiente.
Hay varias ventajas de la formación de compartimientos enel interior de la
célula. Cuando las moléculas de una reacción catalizadas por enzimas se
concentran en un espacio pequeño del volumen celular total los reactivos pueden
"encontrarse" con mayor facilidad, lo cual aumenta la velocidad de la reacción. Los
compartimientos separados por membranas también mantienen alejados de otras
estructuras, ciertos reactivos químicos que pueden afectar a lasreacciones
químicas de manera adversa.
Los compartimientos también permiten el almacenamiento de energía
cuando se produce una diferencia en la concentración de una sustancia a
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cualquier lado de la membrana que los separa; la energía puede así, convertirse a
otras formas de energía mientras las moléculas se mueven a través de las
membranas desde el lado de mayor concentración hacia el de menorconcentración. Este proceso de transducción de energía (cambio de una forma de
energía en otra), es el mecanismo básico que utiliza la célula para convertir y
almacenar energía. En el interior celular, las membranas mitocondriales sustentan
procesos de transducción de energía.
Las membranas celulares también desempeñan la importante función de
superficie de trabajo, así, algunas reacciones químicas soncatalizadas por
enzimas ligadas a las membranas. Las membranas proporcionan un andamiaje
que permite organizar en la superficie celular a las enzimas que participan en
reacciones sucesivas, ordenando los reactantes para una interacción más
efectiva, pudiéndose generar más rápidamente algunas moléculas requeridas por
la célula.
Las membranas biológicas son estructuras muy dinámicas (flexibles)...