La membrana celular

La membrana celular es la capa que envuelve a toda célula y la separa de lo que hay fuera. Es muy fina, de unos 7 nanómetros, es decir, unas diez mil veces más delgada que una hoja de papel, y sin embargo hace un trabajo delicado: deja entrar lo que la célula necesita, deja salir lo que le sobra y no deja pasar el resto. Sin esa frontera no habría célula, porque su contenido se mezclaría con el agua de alrededor.

Está hecha sobre todo de unas moléculas llamadas fosfolípidos. Cada una tiene una cabeza a la que le gusta el agua y dos colas a las que el agua les repele, como el aceite. Cuando hay muchas juntas en agua, se colocan solas de la única manera que las deja cómodas: en dos filas, con las cabezas hacia fuera, tocando el agua por los dos lados, y las colas escondidas en medio. Esa doble fila se llama bicapa lipídica y es la base de todas las membranas de todos los seres vivos.

Entre los lípidos hay proteínas, muchas. Algunas atraviesan la membrana de lado a lado y funcionan como puertas o canales por los que pasan sustancias concretas. Otras son receptores: reciben una señal de fuera, por ejemplo una hormona, y avisan al interior. Otras sirven para que la célula se pegue a sus vecinas o para que el sistema inmunitario la reconozca como propia. En 1972 Singer y Nicolson describieron la membrana como un mosaico fluido: las proteínas flotan en la capa de lípidos como barcos en un lago, y todo se mueve.

La regla de qué pasa y qué no es bastante simple. Las moléculas pequeñas y sin carga, como el oxígeno y el dióxido de carbono, atraviesan la bicapa sin ayuda. El agua pasa también, aunque despacio, y por eso las células tienen canales especiales para ella, las acuaporinas. Los iones, como el sodio y el potasio, y las moléculas grandes, como la glucosa, no pueden cruzar solos: necesitan una proteína que los transporte.

Hay dos formas de transporte. Cuando una sustancia va de donde está más concentrada a donde lo está menos, cruza sola o por un canal y no cuesta energía: es el transporte pasivo. Cuando la célula quiere mover algo en contra de esa tendencia, acumulando por ejemplo potasio dentro aunque fuera haya poco, tiene que gastar energía en forma de ATP: es el transporte activo. La bomba de sodio y potasio, que hay en casi todas las células animales, se lleva sola un tercio de la energía que consume una célula en reposo.

Para cosas grandes, como una partícula de comida o una bacteria, la membrana tiene otro recurso: se hunde, la rodea y la mete dentro en una burbuja. Ese proceso se llama endocitosis, y el contrario, sacar algo empujándolo en una burbuja que se funde con la membrana, exocitosis. Así es como las neuronas sueltan sus mensajeros químicos y como los glóbulos blancos se comen a los microbios.

La célula – La célula procariota y la eucariota – Las proteínas – El núcleo celular – La neurona