Las membranas de las células

Por Antonio Peña

Uno de los componentes más importantes de la célula es su membrana, la cual, no obstante, durante largo tiempo fue considerada inerte, hasta que en décadas pasadas los científicos dedicados a estudiarlas descubrieron que son el asiento de un sinnúmero de operaciones. Al estudio de tales funciones está dedicado este libro.

• Idioma: Español
• Editorial: Fondo de Cultura Económica
• Fecha de lanzamiento: 21 ene 2013
• ISBN: 9786071603715

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PRIMERA PARTE

Cómo son las membranas celulares

I. El medio ambiente de la vida, el agua y las soluciones

LA VIDA TRANSCURRE en el agua, se inició en ella. Cuando los seres vivos, formados originalmente en mares y lagos, salieron de ellos, llevaron consigo el agua y la mantuvieron en su interior a toda costa, o bajo pena de morir en caso contrario. Aun en los desiertos, animales y plantas conservan dentro un medio acuoso en el que viven sus células. Si la proporción de agua disminuye por debajo de ciertos límites, estas células mueren.

Las membranas de las células sumergidas en estos medios acuosos separan realmente soluciones en las que hay azúcares, sales y un sinnúmero de moléculas que se requieren para la vida. Las soluciones y el agua misma tienen funciones particulares que tienen mucho que ver con la estructura y la función de las membranas; por tanto es conveniente saber cómo están organizadas. Es importante entender, por ejemplo, cómo es que la membrana constituye una barrera efectiva entre diversas soluciones, que a fin de cuentas representan conjuntos de moléculas, y es interesante conocer las reglas más sencillas y generales que rigen su conducta y sus interrelaciones. Después de todo, las moléculas resultan de la combinación de átomos, y sus propiedades se explican mediante leyes simples de comportamiento que, a su vez, tienen origen en la distribución de los electrones de los átomos que se combinan para formularlas. Por esto es importante revisar primero las características generales de las uniones entre los átomos, a partir de los diferentes tipos de valencias que existen.

CÓMO SON LOS ÁTOMOS Y LAS MOLÉCULAS

Si se obedecen reglas sencillas, los átomos tienen la tendencia natural a unirse entre sí para formar moléculas. La valencia, o capacidad de combinación de los átomos, resulta de la necesidad que tienen los átomos de completar un número máximo de electrones que caben en su órbita externa, y pierden o ganan electrones, dependiendo de lo que les resulte más sencillo. El más simple de los átomos, el de hidrógeno, por ejemplo, tiene espacio en su órbita más externa para aceptar dos electrones; es tal su tendencia a completar su órbita con dos electrones, que en forma gaseosa cada átomo se asocia con otro igual, como se muestra en la figura I.1. Con frecuencia, el hidrógeno se une a otros átomos perdiendo el único electrón que posee, y conserva un simple protón como núcleo; aunque los protones no existen en forma libre, pues se asocian con otras moléculas como las del agua. En principio, ésta es la situación cuando reacciona, por ejemplo, el hidrógeno con el cloro. Pero también puede completar su órbita aceptando un electrón de otro átomo. Un átomo de oxígeno, que tiene seis electrones en su órbita más externa, al combinarse con otros elementos completaría su órbita más externa con dos más, por lo que suele unirse a otros tratando de completar esa órbita o nivel externo. De estas uniones, entre otras cosas, resultan distribuciones uniformes o desiguales de los electrones, que se traducen en la formación de sustancias que pueden tener o no cargas eléctricas, o cuando menos polos eléctricos, por la distribución desigual de sus electrones, que dan lugar a atracciones o repulsiones entre ellas, siguiendo la simple ley de los signos: cargas opuestas se atraen y cargas del mismo signo se repelen. En las moléculas grandes, o en algunos grupos de ellas, estas atracciones y repulsiones pueden ser de extraordinaria importancia, pues con frecuencia son la razón y origen de estructuras de gran importancia; uno de estos casos es el de las membranas