El papel de las membranas semipermeables en la comunicación celular

Un límite flexible

Sus células son increíblemente pequeñas, tan pequeñas que no puede verlas sin la ayuda de un microscopio. Pero por más pequeños que sean, están formados por componentes aún más pequeños, todos los cuales tienen trabajos muy importantes. El exterior de cada célula, la membrana celular , separa el interior de la célula del entorno que la rodea.

La membrana celular actúa como un policía de tráfico, controlando lo que entra y sale de la célula. Lo hace tanto a través de la bicapa de fosfolípidos de la que está hecha como de las proteínas que están incrustadas en la membrana. Las moléculas que son lo suficientemente pequeñas pueden atravesar la propia membrana, mientras que las moléculas más grandes deben moverse a través de los canales proporcionados por las proteínas de la membrana.

Recepción de señales

Muchas de las proteínas de la membrana celular están involucradas en la comunicación celular. Reciben mensajes químicos de otras células llamadas moléculas de señalización . Cuando estas moléculas se unen a las proteínas de la membrana celular, desencadenan un cambio en la proteína, que luego envía ese mensaje a la célula y activa una respuesta celular específica.

De esta manera, podemos ver que las membranas celulares y sus componentes son fundamentales para una comunicación celular adecuada. Es como estar en el aeropuerto y tener que pasar por una serie de controles. Si se presenta en el primer punto de control de seguridad sin su tarjeta de embarque y su identificación, no hay forma de que le permitan pasar al siguiente punto de control. Las membranas celulares brindan el mismo tipo de servicio. Si la molécula de señalización que llega a la membrana celular no coincide con la proteína incrustada, esa señal no se enviará al siguiente paso.

Ejemplos de procesos celulares

Si bien la membrana celular es como la pared que te separa del lado inseguro del aeropuerto y del lado seguro, las proteínas de la membrana que están incrustadas en ella son realmente las que hacen todo el «control». La variedad de proteínas de membrana puede ser bastante extensa, como ocurre con los glóbulos rojos, en los que hemos identificado más de 50 tipos diferentes de proteínas de la membrana plasmática.

Podría ser útil pensar en la membrana como en su cara y en las proteínas como sus ojos, boca y nariz. Su rostro mantiene todos estos componentes en su lugar, pero los componentes en sí mismos son los que realmente se comunican y reciben señales de su entorno. Las funciones de estas muchas proteínas son tan variadas como las propias proteínas. Por ejemplo, algunas proteínas proporcionan canales para que pasen moléculas grandes que de otro modo no pasarían a través de la membrana. Otros pueden ser enzimas que reaccionan a sustancias y facilitan reacciones químicas más rápidas.

Algunas proteínas están diseñadas para reconocer proteínas de membrana de otras células y comunicarse de esa manera. Sin embargo, otras proteínas están diseñadas para unirse a proteínas de otras células, conectando las dos células. Y, como se mencionó, muchas proteínas de la membrana celular están diseñadas para adaptarse a moléculas de señalización específicas, que desencadenan una transmisión de esa señal o mensaje a través de la propia célula.

Debido a que hay tantas funciones que realizar, muchas proteínas de la membrana celular son multitarea. Por ejemplo, ciertas proteínas están diseñadas para unirse a la matriz extracelular (ECM), lo que ayuda a mantener la forma de la célula y estabiliza otras proteínas de membrana. Pero esta unión también transmite una señal a la célula para ciertos procesos celulares. En este caso, la proteína proporciona estructura y facilita la comunicación celular.

Reconocimiento célula-célula

Las proteínas dentro de la membrana celular son bastante importantes, pero los carbohidratos de la membrana también son vitales porque están involucrados en el reconocimiento de célula a célula. Y este proceso es crucial para el funcionamiento general de todos los organismos. ¿Por qué? Bueno, la capacidad de sus células para distinguir un tipo de célula vecina de otra es necesaria por varias razones.

Primero, permite un desarrollo adecuado en los embriones. A medida que se desarrolla, su cuerpo une ciertos tipos de células, como las células del hígado o las células musculares, y esto permite que sus órganos y tejidos crezcan adecuadamente. También permite que sus células identifiquen células extrañas, que luego son atacadas por su sistema inmunológico, la primera línea de defensa de su cuerpo contra las enfermedades. Las células se reconocen entre sí al unirse a moléculas de la superficie, que a menudo son carbohidratos dentro de la membrana celular. Entonces, de esta manera, las células se comunican y se identifican entre sí, lo que garantiza la salud y funcionalidad celular adecuadas.

Lo bueno es que estas moléculas de reconocimiento varían de una especie a otra, e incluso de un individuo a otro. Por ejemplo, si recibe un trasplante de riñón, necesitará tomar medicamentos especiales para evitar que su cuerpo ataque a este «invasor extraño». Su cuerpo no reconoce las células en ese nuevo riñón porque no coinciden con sus propias células. Sin medicación, su cuerpo comenzará a atacar este objeto extraño como si fuera cualquier otro grupo de células extrañas (y potencialmente peligrosas). ¡Y esto es exactamente lo que no desea que le suceda a su órgano trasplantado!

Resumen de la lección

Es cierto que la membrana celular separa el interior de la célula del entorno que la rodea, pero esta breve definición no le hace justicia. Su membrana celular juega un papel integral en la comunicación celular porque contiene proteínas, carbohidratos y otras moléculas que son esenciales para la comunicación celular.

Estas comunicaciones pueden provenir de moléculas de señalización enviadas por otras células, de interacciones de célula a célula o del interior de la propia célula. Todas estas señales y comunicaciones ayudan a sus células a mantener la salud y la funcionalidad adecuadas. Ya sea creando vida, atacando a los invasores o simplemente regulando el equilibrio del agua, le resultaría difícil sobrevivir sin estas pequeñas estructuras con un trabajo tan grande.

Los resultados del aprendizaje

Para cuando haya terminado con esta lección, debería poder:

• Recuerda el propósito de una membrana celular.
• Indicar el papel de las moléculas de señalización.
• Discutir cómo la membrana celular está involucrada en diferentes procesos corporales.
• Describir las funciones de las proteínas y los carbohidratos dentro de la membrana celular.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador