Las membranas celulares son más complicadas de lo que crees - Nazzy Pakpour

Para ver toda la lección: https://ed.ted.com/lessons/cell-membranes-are-way-more-complicated-than-you-think-nazzy-pakpour

Las membranas celulares son estructuras de contradicciones. Estas películas oleosas son cientos de veces más delgadas que un hilo de seda de araña, pero lo suficientemente fuertes como para proteger los delicados contenidos de la vida: el citoplasma acuoso de la célula, el material genético, los orgánulos y todas las moléculas que necesita para sobrevivir. ¿Cómo funciona la membrana y de dónde proviene esa fuerza? Nazzy Pakpour investiga.

Lección de Nazzy Pakpour, animación de Zedem Media.

Las membranas celulares son
estructuras contradictorias.

Estas películas oleosas son
cientos de veces más delgadas

que un hilo de seda de araña, pero

lo suficientemente fuerte para proteger
los contenidos delicados de la vida:

el citoplasma acuoso de la célula,
el material genético, los organelos,

y todas las moléculas
que necesita para sobrevivir.

¿Cómo funciona la membrana y
de dónde proviene esa fuerza?

En primer lugar, es tentador pensar
en una membrana celular

como la piel apretada de un globo,

pero en realidad es algo
mucho más complejo.

En realidad, está
constantemente en movimiento,

desplazando los componentes hacia
atrás y adelante para ayudar a la célula

a tomar los alimentos,
a eliminar los residuos,

a dejar a moléculas específicas
dentro o fuera,

a comunicarse con otras células,

a recopilar información
sobre el medio ambiente,

y a autorepararse.

La membrana celular obtiene esta
elasticidad, flexibilidad y funcionalidad

combinando una variedad
de componentes flotantes

que los biólogos llaman mosaico fluido.

El componente primario del mosaico fluido

es una molécula simple
llamada fosfolípido.

Un fosfolípido tiene una cabeza polar,
cargada eléctricamente,

que atrae agua,

y una cola no polar, que la repele.

Se emparejan cola con cola
en una hoja de dos capas

solo de 5 a 10 nanómetros de espesor
que se extiende alrededor de la célula.

Las cabezas apuntan hacia el citoplasma

y hacia afuera hacia el fluido
acuoso externo a la célula

con las colas de lípidos
intercaladas entre ellas.

Esta bicapa, que a temperatura corporal
tiene la consistencia del aceite vegetal,

está tachonada
con otros tipos de moléculas,

incluyendo proteínas,

carbohidratos,

y colesterol.

El colesterol mantiene
la membrana en la fluidez correcta.

También ayuda a regular
la comunicación entre las células.

A veces, las células hablan entre sí

liberando y capturando
productos químicos y proteínas.

La liberación de proteínas es fácil,

pero la captura de ellas
es más complicada.

Esto sucede a través de
un proceso llamado endocitosis

en la que secciones de
la membrana envuelven sustancias

y las transportan
a la célula como vesículas.

Una vez liberados los contenidos,

las vesículas son recicladas y
devueltas a la membrana celular.

Los componentes más complejos
del mosaico fluido son las proteínas.

Uno de sus trabajos clave es asegurarse

de que las moléculas correctas
entren y salgan de la célula.

Las moléculas no polares, como el oxígeno,

dióxido de carbono,

y ciertas vitaminas

puede cruzar la bicapa
de fosfolípidos fácilmente.

Pero las moléculas polares y cargadas
no pueden pasar por la capa interna grasa.

Las proteínas transmembranas se
extienden por la bicapa para crear canales

que permiten entrar
a moléculas específicas,

como los iones de sodio y potasio.

Las proteínas periféricas que flotan
en la cara interna de la bicapa

ayudan a anclar la membrana
a la estructura interior de la célula.

Otras proteínas en membranas celulares
ayudan a fundir dos bicapas diferentes.

Eso puede funcionar a nuestro favor,

como cuando un espermatozoide
fertiliza un óvulo,

pero también nos daña, como ocurre
cuando un virus entra en una célula.

Y algunas proteínas se mueven
dentro del mosaico fluido,

formando complejos
que realizan trabajos específicos.

Por ejemplo, un complejo puede activar
células en nuestro sistema inmunológico,

que luego se separan,
cuando el trabajo ha terminado.

Las membranas celulares son
también el sitio de una guerra en curso

entre nosotros y todas las cosas
que quieren infectarnos.

De hecho, algunas de las sustancias
más tóxicas que conocemos

son proteínas que rompen la membrana
producidas por bacterias infecciosas.

Estas toxinas formadoras de poros perforan
grandes agujeros en membranas celulares,

haciendo que el contenido
de una celda se escape.

Los científicos trabajan en el desarrollo
de maneras de defenderse contra ellas,

como usar una nano-esponja
que salve nuestras células

absorbiendo las toxinas
que dañan la membrana.

El mosaico fluido es lo que hace posible
todas las funciones de la vida.

Sin una membrana celular,
no podría haber células,

y sin células, no habría bacterias,

ni parásitos,

ni hongos,

ni animales,

ni tampoco nosotros.