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OBJETIVOS
Después de estudiar este capítulo, el lector debería:
Comprender que la composición básica de las membranas biológicas es de una bicapa lipídica y proteínas y glucoproteínas vinculadas. Los lípidos principales son los fosfolípidos, el colesterol y los glucoesfingolípidos.
Apreciar que las membranas son estructuras asimétricas y dinámicas que contienen una mezcla de proteínas integrales y periféricas.
Describir las características clave del modelo de mosaico fluido de la estructura membranosa.
Comprender los conceptos de difusión pasiva, difusión facilitada, transporte activo, endocitosis y exocitosis.
Reconocer que los transportadores, los canales iónicos, la Na+-K+-ATPasa, los receptores y las uniones comunicantes participan de forma importante en la función de la membrana.
Tener en cuenta que una variedad de trastornos son consecuencia de anomalías en la estructura y función de la membrana, como la hipercolesterolemia familiar, la fibrosis quística y la esferocitosis hereditaria, entre otras.
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IMPORTANCIA BIOMÉDICA
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Las membranas son estructuras dinámicas de alta fluidez que consisten en una bicapa lipídica y proteínas relacionadas. Las membranas plasmáticas forman compartimientos cerrados alrededor del citoplasma para definir los límites celulares. La membrana plasmática tiene permeabilidades selectivas y actúa como barrera, lo que mantiene las diferencias de composición entre el interior y el exterior de la célula. La permeabilidad molecular selectiva de la membrana se genera mediante la acción de transportadores específicos y canales iónicos. La membrana plasmática también intercambia material con el entorno extracelular por exocitosis y endocitosis, y existen áreas especiales de la estructura de la membrana (uniones comunicantes) a través de las cuales las células adyacentes pueden comunicarse mediante el intercambio de material. Además, la membrana plasmática desempeña funciones clave en las interacciones célula-célula y en la señalización transmembrana.
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Las membranas también forman compartimientos especializados dentro de la célula. Estas membranas intracelulares ayudan a dar forma a muchas de las estructuras celulares con una morfología específica (organelos), por ejemplo, las mitocondrias, el retículo endoplásmico (ER, endoplasmic reticulum), el aparato de Golgi, los gránulos secretores, los lisosomas y el núcleo. Las membranas localizan enzimas, funcionan como elementos integrales en el acoplamiento de la respuesta de excitación y proporcionan sitios de transducción de energía, como en la fotosíntesis en las plantas (cloroplastos) y la fosforilación oxidativa (mitocondrias).
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Los cambios en los componentes de la membrana pueden afectar el equilibrio del agua y el flujo de iones y, por tanto, muchos procesos intracelulares. Las deficiencias o alteraciones específicas de ciertos componentes de la membrana (p. ej., causadas por mutaciones en genes que codifican proteínas de membrana) conducen a diversas enfermedades (cuadro 40–7). En resumen, la función celular normal tiene una dependencia crítica de las membranas normales.
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EL MANTENIMIENTO DE UN ENTORNO NORMAL INTRACELULAR Y EXTRACELULAR ES FUNDAMENTAL PARA LA VIDA
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La vida se originó en un ambiente acuoso; por tanto, las reacciones ...