Ciencia

MOLÉCULAS DE LA MEMBRANA CELULAR

Forman espontáneamente un líquido bidimensional que controla cuanto entra y sale de la célula. Algunas células reciclan una zona de membrana equivalente a su superficie en menos de una hora.
Mark S. Bretscher

La organización de la actividad química en todas las células superiores depende en gran parte de la compartimención proporcionada por las membranasbiológicas. Los sillares de las membranas son una clase de moléculas llamadas lípidos que gracias a las interacciones que establecen entre sí en un medio acuoso forman un compartimento cerrado y flexible. Empotradas en la matriz lipídica encontramos muchos tipos diferentes de moléculas proteicas, que confieren, a cada tipo de membrana su identidad distintiva y llevan a cabo sus funcionesespecializadas. La misión primaria de toda membrana es; por tanto, separar lo que ella encierra del entorno limitante con la misma. Dentro de la célula, por ejemplo, las membranas aíslan las reacciones químicas que se desarrollan en el seno de cada orgánulo intracelular.La propia célula queda encapsulada por su propia membrana celular: la membrana plasmática. De todas, la plasmática es la membrana que seconoce mejor. A ella dedicaremos el grueso de nuestra exposición.
Si en la célula han de penetrar nutrientes o si la han de abandonar lo materiales de desecho, es obvio que unos y otros habrán de cruzar la barrera creada por la matriz lipídica de la membrana plasmática. El paso se suele realizar contando con la mediación de moléculas proteicas globulares que salvan la membrana plasmática ycatalizan la transferencia de nutrientes específicos y moléculas de desecho. Sin embrago; algunos de los nutrientes requeridos por las células eucarióticas son demasiado grandes para transportarlos así a través de la membrana. En este caso ciertas moléculas proteicas receptoras, ancladas por su cola en la membrana plasmática, se unen a los nutrientes del entorno ambiental. Mediante un proceso llamadoendocitosis, se desarrollan unas cavidades (“caveolas”) en la membrana que engullen a muchas de estas moléculas receptoras y los nutrientes unidos a ellas. A los nutrientes de este estado se les llama ligandos. Las caveolas se cierran, desprendiéndose de la membrana y emigrando hacia el interior celular. Formando así vesículas en el citoplasma (fluido interno de la célula). Al mismo tiempo,vesículas que provienen del interior de la célula se fusionan con la membrana plasmática y expulsan sus contenidos al entorno ambiental. Tales invaginaciones y fusiones hacen circular repetidamente la membrana desde la superficie de la célula hasta su interior, y a la inversa. Cada 50 minutos, una extensión de la membrana equivalente a la totalidad de la superficie celular toma parte en el ciclo.
Elestudio de la membrana plasmática se ha centrado en los últimos años en los mecanismos subyacentes a esta circulación, así como en sus diversos afectos. Aunque durante algún tiempo habíase aceptado que la función primaria del ciclo endocitico consistía en introducir nutrientes específicos en la célula, cada vez se advierte con mayor claridad que puede servir también para otros fines. Así apoyándome enmis últimos trabajos (que no voy a describir aquí). Puedo afirmar que la célula aprovecha el ciclo endocitico para moverse sobre un substrato.
Otro asunto central: comprender cómo cada tipo de membrana, plasmática incluida, adquiere su propia dotación exclusiva de proteínas, que determinará su identidad y sus funciones. El problema relativo a la identidad de la membrana se complica ante elcontinuo intercambio de membrana entre los orgánulos celulares que ocurre, por ejemplo. Durante el ciclo de endocitosis.Supuesto, pues, este ajetreo entre membranas. ¿Cómo se mantiene en cada una la integridad de su dotación proteica?

La estructura fundamental de toda membrana es la doble capa de moléculas lipídicas, arquitectura que fue propuesta ya en 1925 por E. Gorter y F. Grendel, de la...