Las células del cerebro son un tipo de neurona o neurona. También existen varios tipos de células cerebrales. Pero todas las neuronas son células, y todas las células de los organismos que tienen sistemas nerviosos comparten una serie de características. De echo, todas Las células, independientemente de si son bacterias unicelulares o seres humanos, tienen algunas características en común.
Una característica esencial de todas las células es que tienen un doble membrana plasmática, llamó al membrana celular, rodeando toda la celda. Otro es que tienen un citoplasma en el interior de la membrana, formando la mayor parte de la masa celular. Un tercero es que tienen ribosomas, estructuras similares a proteínas que sintetizan todas las proteínas producidas por la célula. Un cuarto es que incluyen material genético en forma de ADN.
Las membranas celulares, como se señaló, consisten en una doble membrana plasmática. El "doble" proviene del hecho de que también se dice que la membrana celular consta de un
bicapa de fosfolípidos, siendo "bi-" un prefijo que significa "dos". Esta membrana bilípida, como también se la llama a veces, tiene una serie de funciones clave además de proteger la célula en su conjunto.Conceptos básicos de la celda
Todos los organismos están formados por células. Como se señaló, la cantidad de células que tiene un organismo varía mucho de una especie a otra, y algunos microbios incluyen solo una célula. De cualquier manera, las células son los componentes básicos de la vida en el sentido de que son las unidades individuales más pequeñas en seres vivos que cuentan con todas las propiedades asociadas con la vida, por ejemplo, metabolismo, reproducción, etc.
Todos los organismos se pueden dividir en procariotas y eucariotas. Pr* okaryotes* son casi todos unicelulares e incluyen las muchas variedades de bacterias que pueblan el planeta. Eucariotas son casi todos multicelulares y tienen células con una serie de características especializadas de las que carecen las células procariotas.
Todas las células, como se mencionó anteriormente, tienen ribosomas, una membrana celular, ADN (ácido desoxirribonucleico) y citoplasma, un medio similar a un gel dentro de las células en el que pueden ocurrir reacciones y las partículas pueden moverse.
Las células eucariotas tienen su ADN encerrado dentro de un núcleo, que está rodeado por una bicapa de fosfolípidos propia llamada membrana nuclear.
También contienen orgánulos, que son estructuras unidas por una doble membrana plasmática como la propia membrana celular y encargadas de funciones especializadas. Por ejemplo, mitocondrias son los encargados de realizar la respiración aeróbica dentro de las células en presencia de oxígeno.
La membrana celular
Es más fácil comprender la estructura de la membrana celular si imagina verla en sección transversal. Esta perspectiva le permite "ver" las dos membranas plasmáticas opuestas de la bicapa, el espacio entre ellos, y los materiales que inevitablemente tienen que pasar dentro o fuera de la célula a través de la membrana por algunos medio.
Las moléculas individuales que componen la mayor parte de la membrana celular se denominan glucofosfolípidoso, más a menudo, solo fosfolípidos. Estos están hechos de "cabezas" compactas de fosfato que son hidrofílico ("búsqueda de agua") y apuntan hacia el exterior de la membrana en cada lado, y un par de ácidos grasos largos que son hidrofóbico ("temerosos del agua") y uno frente al otro. Esta disposición significa que estas cabezas miran hacia el exterior de la celda por un lado y el citoplasma por el otro.
El fosfato y los ácidos grasos de cada molécula están unidos por una región de glicerol, al igual que un triglicérido (grasa dietética) consiste en ácidos grasos unidos al glicerol. Las porciones de fosfato a menudo tienen componentes adicionales en la superficie, y otras proteínas y carbohidratos también salpican la membrana celular; estos se describirán pronto.
- La capa de lípidos en el interior es la única capa doble verdadera en la mezcla de la membrana celular, porque aquí hay dos secciones de membrana consecutivas que consisten casi exclusivamente en colas de lípidos. Un juego de colas de los fosfolípidos en la mitad de la bicapa y un juego de colas de los fosfolípidos en la otra mitad de la bicapa.
Funciones de la bicapa lipídica
Una función de la bicapa lipídica, casi por definición, es proteger a la célula de las amenazas externas. La membrana es semipermeable, lo que significa que algunas sustancias pueden pasar mientras que a otras se les niega la entrada o la salida.
Las moléculas pequeñas, como el agua y el oxígeno, pueden difundirse fácilmente a través de la membrana. Otras moléculas, en particular las que llevan carga eléctrica (es decir, iones), ácidos nucleicos (ADN o su pariente, ácido ribonucleico o ARN) y los azúcares también pueden pasar, pero requieren la ayuda de proteínas de transporte de membrana para que esto ocurra.
Estas proteínas de transporte son especializadas, lo que significa que están diseñadas para conducir solo un tipo específico de molécula a través de la barrera. Esto a menudo requiere una entrada de energía en forma de ATP (trifosfato de adenosina). Cuando las moléculas deben moverse contra un gradiente de concentración más fuerte, se necesita incluso más ATP de lo habitual.
Componentes adicionales de la bicapa
La mayoría de las moléculas no fosfolipídicas de la membrana celular son proteínas transmembrana. Estas estructuras abarcan ambas capas de la bicapa (de ahí "transmembrana"). Muchas de estas son proteínas de transporte, que en algunos casos forman un canal lo suficientemente grande como para que pase la molécula específica encontrada.
Otras proteínas transmembrana incluyen receptores, que envían señales al interior de la célula en respuesta a la activación por moléculas en el exterior de la célula; enzimas, que participan en reacciones químicas; y anclas, que vinculan físicamente los componentes externos a la célula con los del citoplasma.
Transporte de membrana celular
Sin una forma de mover sustancias dentro y fuera de la célula, la célula se quedaría sin energía rápidamente y tampoco podría expulsar productos de desecho metabólicos. Ambos escenarios, por supuesto, son incompatibles con la vida.
La efectividad del transporte de membrana depende de tres factores principales: la permeabilidad de la membrana, la diferencia de concentración de una molécula dada entre el interior y el exterior, y el tamaño y la carga (si la hubiera) de la molécula en cuestión.
Transporte pasivo (difusión simple) depende solo de los dos últimos factores, ya que las moléculas que entran o salen de las células por este medio pueden deslizarse fácilmente a través de los espacios entre fosfolípidos. Debido a que no llevan carga, tenderán a fluir hacia adentro o hacia afuera hasta que la concentración sea la misma en ambos lados de la bicapa.
En difusión facilitada, se aplican los mismos principios, pero se requieren proteínas de membrana para crear suficiente espacio para que las moléculas sin carga fluyan a través de la membrana en su gradiente de concentración. Estas proteínas pueden activarse por la mera presencia de la molécula "llamando a la puerta" o por cambios en su voltaje provocados por la llegada de una nueva molécula.
En transporte activo, siempre se requiere energía porque el movimiento de la molécula es en contra de su concentración o gradiente electroquímico. Si bien el ATP es la fuente de energía más común para las proteínas de transporte transmembrana, también se pueden utilizar energía luminosa y energía electroquímica.
La barrera hematoencefálica
El cerebro es un órgano especial y, como tal, está especialmente protegido. Esto significa que, además de los mecanismos descritos, las células cerebrales tienen un medio para controlar más estrictamente la entrada de sustancias, que es esencial para mantener cualquier concentración de hormonas, agua y nutrientes que se necesitan en un determinado hora. Este esquema se llama barrera hematoencefálica.
Esto se logra en gran parte gracias a la forma en que se construyen los pequeños vasos sanguíneos que ingresan al cerebro. El individuo vaso sanguíneo Las células, llamadas células endoteliales, se empaquetan inusualmente juntas, formando lo que se conoce como juntas apretadas. Solo bajo ciertas condiciones se permite el paso de la mayoría de las moléculas entre estas células endoteliales en el cerebro.