Permeabilidad de la bicapa lipídica
Todas las células vivas deben ser capaces de intercambiar materiales (nutrientes y productos de desecho)
con sus entornos externos para poder seguir vivas. Debido a que la bicapa de fosfolípidos es responsable
de formar membranas y, por lo tanto, compartimentos, es importante comprender cómo varias moléculas
pueden pasar a través de esta bicapa lipídica. En pocas palabras, las membranas biológicas son bicapas
lipídicas semipermeables .Permeabilidadse refiere a la facilidad con la que las moléculas atraviesan las
membranas biológicas. Debido a la naturaleza química y estructural de la bicapa de fosfolípidos (núcleo
hidrofóbico), solo las moléculas liposolubles y algunas moléculas pequeñas pueden atravesar libremente la
bicapa lipídica. Los iones y las moléculas polares grandes no pueden atravesar la bicapa lipídica. Pero más
específicamente, que una molécula pueda atravesar la membrana depende de su tamaño y de su
naturaleza eléctrica. La membrana es muy permeable a las moléculas no polares (solubles en grasa). La
permeabilidad de la membrana a las moléculas polares (solubles en agua) es muy baja, y la permeabilidad
es particularmente baja a las moléculas polares grandes. La permeabilidad a las especies moleculares
cargadas (iones) es muy baja. Por lo tanto, el paso de la mayoría de las moléculas e iones se ve favorecido
por la presencia de proteínas de transporte de membrana específicas.
La forma adecuada de enunciar estas características es decir que la membrana es muy permeable a las
moléculas liposolubles , o que la membrana no es permeable a los iones . También se puede decir que la
permeabilidad de la membrana es alta para las moléculas solubles en lípidos y que la permeabilidad de la
membrana es baja para los iones y las moléculas polares. Otra forma de afirmar esto es que las moléculas
solubles en lípidos son altamente permeables , o que los iones son impermeables (es decir, no
permeables).
Figura 1. Permeación a través de una bicapa lipídica pura.
Solo un número limitado de moléculas puede cruzar las membranas biológicas sin la ayuda de proteínas de
transporte. Las moléculas e iones impermeables a la membrana requieren la ayuda de proteínas de
transporte de membrana para cruzar la membrana. Ver texto para más detalles. O2 , oxígeno ; CO 2 , dióxido
de carbono, N 2 , nitrógeno, H 2 O , agua; Na + , ion sodio; K + , ion potasio; H + , protón; Ca 2+ , ion calcio; Cl - ,
ion cloruro.
La Figura 1 resume las propiedades de permeabilidad de las bicapas lipídicas puras. Las moléculas
liposolubles pueden pasar fácilmente a través de una bicapa lipídica. Los ejemplos incluyen moléculas de
gas como oxígeno (O 2 ) y dióxido de carbono (CO 2 ), moléculas de esteroides y vitaminas liposolubles (A,
D, E y K). Sorprendentemente, algunas moléculas polares pequeñas son capaces de atravesar la bicapa
lipídica sin la ayuda de una proteína transportadora de membrana. Los ejemplos incluyen agua (H 2 O),
