Fundamentos de Biología Celular: Funciones Clave de la Membrana, Mitocondrias e Inclusiones

Funciones Esenciales de la Membrana Plasmática

La membrana plasmática desempeña múltiples roles cruciales para la vida celular, actuando como el límite dinámico entre el medio interno y el externo:

• Actúa como una barrera con permeabilidad selectiva, controlando el intercambio de sustancias y regulando la composición iónica y molecular del medio intracelular.
• Son la «tarjeta de identidad» de las células, gracias a moléculas superficiales (glicoproteínas y glicolípidos) que permiten identificar a qué grupo celular pertenecen.
• Interviene en la transferencia de información entre el exterior y el interior celular, gracias a la existencia de receptores específicos.
• Produce y conserva gradientes electroquímicos, responsables de la excitabilidad de las células.
• Delimita numerosos compartimentos intracelulares (en el caso de membranas internas).
• Es el sitio de numerosas reacciones químicas, catalizadas por proteínas presentes en su estructura.
• Interviene activamente en los procesos de endocitosis y exocitosis.

Función y Procesos Metabólicos de las Mitocondrias

Las mitocondrias son los orgánulos responsables de la mayor parte de la producción de energía celular (ATP) y participan en diversos procesos metabólicos:

1. Respiración Celular Mitocondrial: El proceso continúa en la matriz mitocondrial a través del Ciclo de Krebs, tras la glucólisis citosólica.
2. Cadena Respiratoria: Se realiza en la membrana interna. En esta etapa se oxidan el NADH y el FADH₂ procedentes de otras vías metabólicas, obteniéndose energía que se almacena en moléculas de ATP.
3. Fosforilación Oxidativa: En las partículas F (ATP sintasas) se realiza la síntesis de ATP por el proceso de quimioósmosis. Los iones H⁺ del espacio intermembranal regresan a la matriz a través de las ATP sintasas, donde la energía del gradiente es utilizada para formar ATP.
4. β-Oxidación de los Ácidos Grasos: Proceso clave para la obtención de energía a partir de lípidos.
5. Biosíntesis y Genética: Incluye la duplicación del ADN mitocondrial y la biosíntesis de proteínas en sus propios ribosomas.
6. Regulación Iónica: Concentración de iones de naturaleza muy variada en la matriz.

Inclusiones Citoplasmáticas: Reservas y Depósitos Celulares

Las inclusiones citoplasmáticas son depósitos inertes, generalmente temporales, de sustancias de reserva o productos metabólicos que se encuentran en el citosol.

Inclusiones en Células Animales

1. Inclusiones de Glucógeno: Aparecen fundamentalmente en células musculares y hepáticas en forma de gránulos.
2. Inclusiones de Lípidos: Se observan como gotas de diferentes diámetros, siendo muy grandes en las células adiposas.
3. Inclusiones de Pigmentos: Pueden ser de diferente naturaleza:
   • Melanina: De color oscuro y con función protectora.
   • Lipofucsina: De color amarillo parduzco, presente en células nerviosas y cardíacas envejecidas (pigmento de desgaste).
   • Hemosiderina: Procede de la degradación de la hemoglobina y se localiza en hígado, bazo y médula ósea.
4. Inclusiones Cristalinas: Son depósitos en forma de cristal. Aparecen en distintos tipos celulares, como las células de Sertoli y de Leydig (en los testículos), donde se denominan cristales de Reinke.

Inclusiones en Células Vegetales

1. Aceites Esenciales: Forman gotitas que se unen y pueden llegar a formar grandes lagunas que quedan en el citoplasma o salen al exterior. Su oxidación y polimerización forma las resinas.
2. Inclusiones Lipídicas: Aparecen como corpúsculos refringentes.
3. Látex: Es una sustancia elaborada por el citoplasma celular de la que deriva el caucho natural.
4. Drusas o Rafidios: Depósitos de cristales de oxalato cálcico.