Membranas celulares

Arch.argent.pediatr 2003; 101(4)

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Medicina molecular

Las membranas celulares. Los canales iónicos y
nefrología molecular
Dres. Alberto Roseto, Horacio A. Repetto y Ramón Exeni

PARTE A
INTRODUCCIÓN
Todas las células de los procariontes y
de los eucariontes están separadas de su
medio externo por una membrana celular
(MC). En realidad, cada organela intracelular tambiéntiene su MC, a la que llamaremos y nombraremos específicamente.
En el capítulo de apoptosis, vimos que
la primera célula tuvo como actor principal a la MC –fosfolipídica– que encerró su
material génico y lo aisló del medio, convirtiéndose así en un elemento fundamental en la evolución. En la actualidad,
la MC (así como todas las MCs de las
estructuras interiores de la célula) está
compuestapor una doble lámina de
fosfolípidos y proteínas. La presencia en
cantidad y calidad de estas dos clases de
moléculas establece la diferencia de fenotipos de todos los tipos celulares de la
naturaleza y son fundamentales en las
diferencias morfológicas y funcionales de
las organelas de la célula. Los dos papeles
principales que cumple la MC son: 1) aislar el citoplasma del medio exterior,dejando pasar los iones y moléculas que
necesita la célula , manteniendo las constantes de pH, osmolaridad y temperatura
adecuadas y 2) establecer todas las relaciones moleculares con otras células, con
la matriz extracelular y con el medio ambiente en general.
Las dos láminas están constituidas,
fundamentalmente, por 5 fosfolípidos,
glucolípidos, colesterol y proteínas.
Estos constituyentesse distribuyen
proporcionalmente en forma diferente en
las láminas externa (LE) e interna (LI). Los
5 fosfolípidos (fosfatidiletanolamina [FE]
y fosfatidilserina [FS] están principalmente en la LI; fosfatidilinositol [FI] sólo se
encuentra en la LI y esfingomielina [EM]
y fosfatidilcolina [FC] están principalmen-

te en la LE). Junto con los glucolípidos
(por ejemplo, elglucoesfingolípido [GEL])
de la LE, constituyen el 50% de los lípidos
de la MC.
El resto de los lípidos de la MC son el
colesterol y los glucolípidos. El colesterol
se distribuye por igual en ambas láminas
de la MC (casi el 90% del colesterol se
encuentra en la MC) de todas las células
animales. Por el contrario, las MC de los
hongos, bacterias, algas y plantas carecen
de él.
Aunque las funcionesprincipales de
los lípidos serían fundamentalmente estructurales, su participación es capital para
garantizar cierto número de propiedades
fisiológicas esenciales de las MC. Es por
eso, sin duda, que la naturaleza presenta
tal variedad de lípidos que, modificados
cuantitativamente según las circunstancias fisiológicas, ambientales y el tipo de
membrana, permiten la adaptación de los
organismosvivientes.
En las células animales , los lípidos
predominantes en la estructuras de las
MC son los fosfolípidos , el colesterol y
sus ésteres (como se mencionó anteriormente, el colesterol es exclusivo de la
célula animal, y varía de un fenotipo
celular al otro). El colesterol representa
el 30% de los lípidos en la MC de las
células hepáticas y el 25% en la de los
eritrocitos. En lascélulas animales, como
en las bacterias, las membranas internas
de las mitocondrias no contienen colesterol (véase Orígenes de la mitocondria, en
el artículo de Apoptosis, Arch.argent.
pediatr. 1999; [3]).
1) La característica común a las MC de
todos los seres vivientes es la difusión
del agua y de las moléculas solubles en
ella según un coeficiente de permeabilidad. En general, las pequeñasmoléculas no cargadas eléctricamente (no

Las membranas celulares. Los canales iónicos y nefrología molecular

iónicas) como H O , N , O2 , CO2 , etanol, glicerol y
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los esteroides difunden bien a través de las dos
láminas de la MC. Las pequeñas moléculas
ionizadas como H+, Na+, Ca++, Cl- , glucosa y todos
los aminoácidos, no difunden porque al estar
cargadas eléctricamente están...