¿Quién descubrió la membrana celular?

Las primeras ideas sobre membranas celulares

La unidad más pequeña de nuestro yo biológico, una célula, llena de fluido celular y rodeada por una fina membrana. Esta membrana mantiene nuestras células intactas, actúa como una barrera protectora y es lo suficientemente fluida como para permitir bastante flexibilidad celular.

Pero hubo un momento en que los científicos no estaban seguros de si existía una membrana celular. ¿Las células simplemente se congelaron juntas, sostenidas por alguna otra fuerza? Si existiera una membrana celular, ¿cómo transportaban las células cosas dentro y fuera de la propia célula? No hay una sola persona que haya descubierto la membrana celular; más bien, varias personas pudieron describir la membrana en una larga y rica historia de la ciencia de la membrana celular.

La historia de la membrana celular tal como la entendemos hoy comienza en el siglo XVII, con la invención del microscopio por Robert Hooke. La mera existencia de las células fue iluminada por la observación del mundo microscópico. Pero tomarían otros doscientos años, a principios del siglo XIX, hasta que se investigara a fondo el límite de la celda.

En 1837, los científicos Theodor Schwann y Matthias Schleiden habían comparado los límites de las células vegetales y animales. Describieron cómo los componentes de las células animales estaban limitados en su movimiento por algún tipo de barrera invisible. ¿Qué era esta barrera? ¿Fue una membrana celular de algún tipo?

Las membranas celulares no eran populares. Muchos científicos pensaron que las células simplemente se mantenían unidas por la tensión superficial , con la tracción del líquido celular por fuerzas adhesivas. Y una membrana era invisible, incluso bajo el microscopio. La idea de un límite externo no se volvió a imponer en serio hasta principios del siglo XX.

¿Quién descubrió la membrana celular?

Sobre la base de una larga historia de ida y vuelta entre membranas celulares invisibles y membranas celulares inexistentes, los científicos holandeses E. Gorter y F. Grendel hicieron un gran avance en 1925. Determinaron que la proporción de lípidos , o moléculas grasas que son insoluble en agua, el área superficial de una célula era 2: 1 a favor de los lípidos. Parecía que había el doble de lípidos necesarios para cubrir la superficie de la célula.

O, postularon Gorter y Grendel, la membrana celular estaba formada por una bicapa de lípidos, dos capas intercaladas con las colas hidrófobas de los lípidos que evitan el agua que se tocan entre sí. En cada extremo de la bicapa lipídica, las cabezas hidrofílicas amantes del agua de los lípidos tocaron el fluido celular interno y el fluido celular externo.

La idea bicapa de Gorter y Grendel fue revolucionaria; se les atribuye la primera descripción de la membrana celular como una bicapa de lípidos, y por lo tanto, los descubridores de la membrana celular tal como la conocemos hoy.

El ir y venir sobre la naturaleza de esta bicapa de fosfolípidos , una doble capa de lípidos intercalados y rodeando la célula, se prolongó durante varios años. Nadie pudo averiguar cómo funcionaba esta membrana, aunque se hizo cada vez más claro que existía una membrana.

Los estudios realizados desde la década de 1940 hasta la de 1960 se centraron en cómo los iones , o partículas cargadas, compuestos cargados como el sodio y el potasio, se movían a través de la membrana celular. Se estaba acumulando evidencia de que la bicapa de fosfolípidos tenía que tener algo más que lípidos para permitir que las moléculas grandes entraran y salieran de la célula.

El modelo de membrana celular de mosaico fluido

Varios estudios en la década de 1960 señalaron la presencia de proteínas en la bicapa de fosfolípidos, y en 1972, los científicos Singer y Nicolson desarrollaron un modelo que permitía que la membrana celular incorporara ambas biomoléculas. Este modelo, conocido como modelo de mosaico fluido , ha sido aceptado desde la década de 1970 por su fuerza para explicar cómo las moléculas grandes y pequeñas atraviesan la membrana celular. Hecha un vistazo a la imagen de abajo.

Este es el modelo de mosaico fluido de la membrana celular. Las proteínas están en azul y los fosfolípidos en rojo. El modelo de mosaico fluido, como su nombre indica, describe correctamente la naturaleza fluida y cambiante de la membrana celular: las proteínas y subunidades de la membrana son maleables, pero su flexibilidad no compromete los aspectos protectores de la membrana. En la década de 1970, también se habían producido varias imágenes de la membrana celular mediante estudios de bacterias con microscopio electrónico.

Entonces, los descubridores modernos de la membrana celular de la bicapa de fosfolípidos del mosaico fluido son S. Jonathan Singer y Garth L. Nicolson. Pero están a la vanguardia de una larga historia de investigación sobre la existencia y la anatomía del límite de la célula.

Resumen de la lección

La historia del descubrimiento de la membrana celular es un camino sinuoso. En los primeros días de la teoría de la membrana celular, los científicos ni siquiera estaban seguros de si existía una membrana. ¿Se mantuvieron las células simplemente unidas por la tensión superficial , con el líquido celular uniéndose? Nadie había visto jamás una membrana celular bajo el microscopio. Entonces, ¿cómo se podría probar la existencia de una membrana?

En 1837, Schwann y Schleiden comenzaron a discutir la idea de una membrana celular. Pero la idea no fue en absoluto popular, y se necesitaría hasta 1925, cuando E. Gorter y F. Grendel estudiaron las proporciones de lípidos en la célula, para que la teoría de la membrana celular volviera a ponerse de moda. Gorter y Grendel extrajeron los diferentes componentes de los glóbulos rojos para aprender más sobre qué moléculas forman las células y en qué proporciones. Determinaron que la proporción de lípidos , moléculas grasas insolubles en agua, era 2: 1 a favor de los lípidos en comparación con la superficie de la célula. Esto llevó a los dos científicos holandeses a postular que había una bicapa de fosfolípidos , una doble capa de lípidos intercalados y rodeando la célula. De hecho, la palabra ‘bicapa’ significa ‘dos ​​capas’.

Este es el modelo más antiguo de una membrana celular tal como la conocemos hoy, compuesta por moléculas lipídicas con una cola hidrófoba , repelente al agua, y una cabeza hidrófila , atraída por el agua. Las colas hidrofóbicas de la bicapa lipídica tocan el interior de la membrana y repelen el agua, mientras que las cabezas hidrofílicas tocan el fluido celular exterior e interior, atrayendo el agua.

Estudios posteriores de moléculas cargadas como iones y otras moléculas más grandes llevaron a la idea de que las proteínas también estaban presentes en la membrana celular. En 1972, los científicos Singer y Nicolson desarrollaron el modelo moderno de mosaico fluido de la membrana celular, explicando cómo las proteínas, los lípidos y otras moléculas interactúan para formar una membrana celular fluida que permite que las moléculas grandes y pequeñas entren y salgan selectivamente de una célula.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador