Conceptos Fundamentales: Tonicidad, Lípidos y Proteínas Celulares

Tonicidad del Medio y su Efecto en las Células

La tonicidad describe la concentración de solutos en un medio externo en comparación con el interior de una célula o el plasma sanguíneo.

Tipos de Medios Según su Tonicidad

Medio Isotónico

Un medio isotónico posee igual concentración de sales que una célula o el plasma sanguíneo. Una célula expuesta a este medio experimenta entrada y salida de agua en igual magnitud, por lo tanto, la célula se encuentra en equilibrio.

Medio Hipotónico

Un medio hipotónico posee una concentración de sales inferior a la de una célula o del plasma. Una célula expuesta a este medio experimenta entrada de agua desde el medio hacia el citoplasma. La célula se hincha hasta correr el riesgo de reventar. Este fenómeno se llama "citólisis" y, para una célula sanguínea, se llama "hemólisis".

Medio Hipertónico

Un medio hipertónico posee una concentración de sales superior a la de una célula o del plasma. Una célula expuesta a este medio experimenta salida de agua desde el citoplasma, lo que lleva a una deshidratación. En el caso de un glóbulo rojo, este fenómeno se llama "crenación".

Lípidos de Membrana

Los lípidos son componentes esenciales de las membranas biológicas.

Fosfolípidos

Los fosfolípidos se componen de una molécula de glicerol unida a dos moléculas de ácidos grasos, a un ácido ortofosfórico y a una base nitrogenada. Tienen función estructural, ya que son las biomoléculas encargadas de la formación de las membranas biológicas.

Los fosfolípidos son anfipáticos porque tienen una parte polar (cabeza hidrofílica) y otra apolar (cola hidrofóbica). Esto quiere decir que la parte polar tiene afinidad por el agua, y la parte apolar no es afín al agua.

Esfingolípidos

Los esfingolípidos resultan de la unión de una ceramida a una molécula de ácido fosfórico y a un aminoalcohol. Se encuentran en las membranas celulares, especialmente en las de las células nerviosas.

Lecitina

La lecitina es abundante en las membranas de las células vegetales y animales, especialmente en las del tejido nervioso.

Proteínas: Estructura y Propiedades

Las proteínas son macromoléculas vitales con diversas funciones.

Estructura Terciaria de las Proteínas

La estructura terciaria consiste en la disposición tridimensional de todos los átomos que componen la proteína, concepto equiparable al de conformación absoluta en otras moléculas.

Funciones Más Relevantes de las Proteínas

• Catalizadoras: Realizadas por las enzimas.
• Reguladoras: Como las hormonas.
• De Movimiento: Presentes en los músculos.
• Estructural: Como en el pelo.
• Defensiva: Como los anticuerpos.
• De Transporte: Como la hemoglobina.

Propiedades de las Proteínas

Solubilidad

Las proteínas son solubles en agua cuando adoptan una conformación globular. La solubilidad se debe a los radicales (-R) libres de los aminoácidos que, al ionizarse, establecen enlaces débiles (puentes de hidrógeno) con las moléculas de agua. Así, cuando una proteína se solubiliza, queda recubierta de una capa de moléculas de agua (capa de solvatación) que impide que se pueda unir a otras proteínas, lo cual provocaría su precipitación (insolubilización).

Capacidad Amortiguadora

Las proteínas tienen un comportamiento anfótero, lo que las hace capaces de neutralizar las variaciones de pH del medio, ya que pueden comportarse como un ácido o una base y, por tanto, liberar o retirar protones (H+) del medio donde se encuentran.

Desnaturalización y Renaturalización

La desnaturalización de una proteína se refiere a la ruptura de los enlaces que mantenían sus estructuras cuaternaria, terciaria y secundaria, conservándose solamente la primaria. En estos casos, las proteínas se transforman en filamentos lineales y delgados que se entrelazan hasta formar compuestos fibrosos e insolubles en agua. Los agentes que pueden desnaturalizar una proteína pueden ser: calor excesivo, sustancias que modifican el pH, alteraciones en la concentración, alta salinidad, agitación molecular, etc.

Especificidad

La especificidad se refiere a que cada una de las especies de seres vivos es capaz de fabricar sus propias proteínas y, aun dentro de una misma especie, hay diferencias proteicas entre los distintos individuos. Esto no ocurre con los glúcidos y lípidos, que son comunes a todos los seres vivos.

La enorme diversidad proteica interespecífica e intraespecífica es la consecuencia de las múltiples combinaciones entre los aminoácidos, lo cual está determinado por el ADN de cada individuo.