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El 20 de marzo de 1995, durante la hora pico en la mañana, en el sistema de tren subterráneo de Tokio, uno de los más ocupados del mundo, un culto religioso liberó en el aire un químico llamado gas sarín. El ataque fue coordinado entre múltiples estaciones del subterráneo y por tanto, miles de personas tuvieron dificultad para respirar. Aunque sólo fallecieron ocho personas durante el ataque, cientos sufrieron lesiones graves. El sarín es un tipo de gas nervioso, un arma química producida por los nazis diseñado para interferir con el sistema nervioso. Después de la Segunda Guerra Mundial, Estados Unidos y la Unión Soviética acumularon grandes cantidades de gas sarín y de otros gases nerviosos y mientras que estas armas no se utilizaron a escala global, las Fuerzas Armadas iraquíes utilizaron gas nervioso en el ataque a la ciudad kurda de Halabja en 1998, así como en la guerra entre Irán e Irak. La molécula de gas sarín es pequeña pero letal y actúa al envenenar una enzima que desdobla las señales químicas utilizadas por los nervios para activar células musculares. Las víctimas de gas sarín murieron porque los músculos de la respiración sufrieron parálisis. En este capítulo se revisará como las proteínas en la membrana celular convierten las señales químicas en señales eléctricas que son necesarias para muchas actividades fisiológicas.
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4.1 INTRODUCCIÓN A LA MEMBRANA PLASMÁTICA
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Las paredes externas de una casa o un automóvil brindan una barrera fuerte e inflexible que protege a sus habitantes humanos de un mundo externo rudo e impredecible. Podría esperarse que el límite externo de una célula viva estuviera construido de una barrera igual de fuerte e impenetrable porque también debe proteger su delicado contenido interno ante un ambiente no vivo y a menudo inhospitalario. Sin embargo, las células están separadas del mundo externo por una estructura delgada y frágil llamada membrana plasmática que sólo mide 5 a 10 nm de espesor. Se requerirían casi 5 000 membranas plasmáticas apiladas una sobre otra para igualar el grosor de una sola página de un libro.
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Como es tan delgada, no se detectó una membrana plasmática cuando se examinó el corte de una célula al microscopio. En realidad, no fue sino hasta finales del decenio de 1950 que las técnicas para preparar y teñir el tejido progresaron hasta el punto en que la membrana plasmática pudo observarse en el microscopio electrónico. Estas micrografías electrónicas iniciales tomadas por J. D. Robertson, de la Duke University (fig. 4–1a), mostraban la membrana plasmática como una estructura de tres capas, las capas interna y externa con tinción oscura y la intermedia con tinción clara. Todas las membranas que se examinaron de cerca mostraron esta misma estructura, ya fueran plasmáticas, nucleares o ...