Efectos de la temperatura en membranas celulares
Escrito por Stephanie Chandler ; última actualización: February 01, 2018
Todas las células vivas están protegidas por su membrana celular, hecha de proteínas y fosfolípidos. La estructura de la membrana celular es muy específica, y no sólo protege las células y organelos de la célula, sino que brinda soporte para las funciones de aquella. Para poder entender el funcionamiento de los organismos como un todo, los biólogos deben primero comprender cómo funcionan a nivel celular. Los cambios en el ambiente de la célula, tales como cambios de temperatura, pueden afectar la estructura celular y sus funciones.
Bicapa de fosfolípidos
Todas las membranas celulares consisten de una bicapa de fosfolípidos. Los fosfolípídos tienen un hidrófilo (que atrae agua), una cabeza de glicerol y dos colas hidrofóbicas (frenan el agua) de ácidos grasos. Esta bicapa le otorga a la célula su fluidez, es decir, permite su movimiento. Es una bicapa semi-permeable, por lo que algunas moléculas tales como el oxígeno, el dióxido de carbono e hidrocarbonos pequeños pueden ingresar a la célula, mientras que otras como el agua, los iones cargados y la glucosa no.
Proteínas
Dado que la bicapa de fosfolípidos es semi-permeable, hay proteínas dentro y alrededor de las membranas celulares que ayudan a las células a comunicarse entre sí, así como también a intercambiar nutrientes. Las proteínas integrales o "trans-membranas" están incrustadas dentro de la bicapa de fosfolípidos. A temperaturas fisiológicas normales , estas proteínas pueden permitir la presencia de diferentes iones diferentes o nutrientes en una célula, así como también enviar señales hacia y desde las células vecinas. Las proteínas periféricas están unidas al interior o exterior de la célula. Las proteínas periféricas están unidas a el interior o exterior de la célula. Estas proteínas ayudan a proporcionar la estructura de las células.
Función
La naturaleza semi-permeable de la membrana celular posibilita su función más importante, que es la de proteger a la célula y sus organelos del ambiente exterior. La fluidez de la membrana celular permite que la célula crezca y responda a diversos cambios ambientales, incluyendo los cambios de temperatura.
Aumento de la temperatura
A temperatura fisiológica o corporal, las células logran su mejor funcionamiento. Con un descenso de las temperaturas, tanto la membrana celular como las proteínas pueden verse afectadas. Las colas de ácidos grasos de la bicapa fosfolípida pueden "derretirse" a altas temperaturas, lo que significa que se vuelven más fluidas, posibilitando un mayor movimiento. Esto modifica la permeabilidad de la célula, lo que puede permitir el ingreso de moléculas que no deberían ingresar y, por ello, dañar a la célula. La trans-membrana o las proteínas periféricas pueden también verse dañadas por las altas temperaturas, que causan una desnaturalización de las proteínas o su desmembramiento. También pueden producir una aceleración de las reacciones que suceden en el seno de la célula, lo que en algún punto podría ser aceptable, hasta que la temperatura se vuelva demasiado alta, momento en el cual se produce la destrucción de la proteína, las reacciones y las células.
Descenso de las temperaturas
Un descenso en la temperatura también provoca un efecto en las membranas celulares y las células. Las colas de ácidos grasos presentes en los fosfolípidos se tornan más rígidas cuando se exponen a temperaturas frías. Esto afecta la fluidez, la permeabilidad y la capacidad de supervivencia de las células. Cuando las células pierden fluidez, quedan imposibilitadas de moverse y de crecer. El descenso de la permeabilidad implica que moléculas vitales no puedan ingresar a las células. Además, las temperaturas más frías pueden provocar una disminución o el freno de las reacciones celulares.
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