Relación entre bioquímica y biología molecular

La bioquímica es la ciencia de los constituyentes químicos de las células vivas y de las reacciones y los procesos que experimentan (1). Es decir, explica las formas y funciones biológicas en términos químicos (2). Siendo la biología molecular la rama de la biología que se concentra en el aspecto químico molecular de la vida, específicamente de las células, es de gran importancia conocer lasrelaciones entre esta disciplina científica y la bioquímica, que es el tema que concierne al capítulo a ser resumido y contrastado con otros textos en el presente escrito.
En el capítulo se describen las características y funciones de las estructuras principales de la célula (membrana plasmática, orgánulos y citoesqueleto) con una visión orientada al aspecto químico de la arquitectura celular. Ungran avance que ha permitido la utilización de ambas ciencias es posibilitar la separación y estudio de los orgánulos celulares (2). Molecularmente hablando, las células están compuestas casi en su totalidad por material orgánico (1). Diferentes tipos de compuestos orgánicos se unen para formar proteínas, lípidos, carbohidratos y ácidos nucleicos, las macromoléculas que funcionan como ladrillos parala formación de las unidades funcionales de la vida (4).
La célula es un sistema altamente compartimentado. La compartimentación celular se da gracias a la existencia de membranas, que son estructuras lipídicas que separan a cada estructura del ambiente donde se encuentran. La célula en sí se separa del exterior mediante la membrana plasmática, mientras que los orgánulos poseen un sistemaendomembranoso que les permite concentrar moléculas en su interior y separarlas del citosol. Otra función importante de las membranas, tanto celular como la de los orgánulos, es la de servir como sistema de control y comunicación mediante la facilitación o bloqueo del tránsito de moléculas.
La membrana plasmática encierra a todas las células animales. Está compuesta de dos capas de fosfolípidos quecontienen proteínas incrustadas. 55% de la membrana es proteico; 42%, lipídico y apenas un 3%, de carbohidratos (5). Las proteínas pueden ser tanto periféricas como integrales, estas últimas recorriendo todo el largo de la membrana. Los fosfolípidos se organizan de tal manera que sus colas hidrofóbicas se encuentran en el interior de la membrana y las cabezas hidrofílicas de la bicapa quedan en losextremos interior y exterior.
Esta organización le permite a la membrana restringir el paso de moléculas grandes y/o polares. El enlace covalente que forma la hoja exterior de la membrana con cadenas de carbohidratos da lugar a glucolípidos y glucoproteínas que forman parte del glucocálix, estructura importante de reconocimiento entre células. Además, la membrana posee colesterol disperso entrelos fosfolípidos que previene que se empaqueten las cadenas del núcleo hidrofóbico, llevando a la fácil movilidad en el plano horizontal que da el nombre de “mosaico fluido” a la membrana. A pesar de esto, Nelson (2) señala que la membrana es dura y resistente. Otra razón de la fluidez de la membrana radica en que sus lípidos y proteínas no están enlazados covalentemente, lo que le confiere suflexibilidad (2).
La segunda función de la membrana plasmática, el control del paso de sustancias a través de ella, es regulada por las proteínas de membrana. El transporte de compuestos polares e iones inorgánicos se da a través de cinco mecanismos: difusión simple, difusión facilitada, canales que actúan en forma de compuerta, bombas de transporte activo y transporte vesicular.
Los primeros trestipos de transporte son pasivos (5). Los gases, las sustancias liposolubles y el agua pueden atravesar la membrana mediante difusión simple a favor del gradiente electroquímico, por lo que este tipo de transporte no requiere de energía. La difusión puede ser directamente a través de la membrana o mediante poros proteicos embebidos por la misma. La difusión facilitada tampoco requiere de energía,...