Envoltura celular

Qué es la envoltura celular

Todas las células vivas necesitan mantener un medio interno diferenciado del exterior para que las reacciones bioquímicas que sustentan la vida transcurran en condiciones adecuadas. La envoltura celular es la frontera que lo hace posible. No se trata de una barrera pasiva: selecciona qué moléculas entran y salen, recibe señales del entorno y participa en procesos como la adhesión intercelular, el reconocimiento inmunitario y la transducción de señales.

El concepto de envoltura celular surgió en el siglo XIX, cuando la microscopía óptica permitió observar que todas las células poseían un límite visible. Robert Hooke había descrito ya en 1665 las celdillas del corcho, pero fue Theodor Schwann quien, en 1839, postuló formalmente que la membrana era una estructura universal de las células animales. La naturaleza lipídica de esta membrana se intuyó a principios del siglo XX a partir de experimentos de permeabilidad, y el modelo de mosaico fluido propuesto por Singer y Nicolson en 1972 sigue siendo, con matices, el marco vigente.

Componentes de la envoltura en células animales

En las células del cuerpo humano, la envoltura celular consta de dos elementos principales. La membrana celular (también llamada membrana citoplasmática) es una bicapa lipídica de unos 7,5 nm de espesor en la que se insertan proteínas integrales y periféricas. Los fosfolípidos de la bicapa son moléculas anfipáticas (una región hidrofílica orientada hacia el agua y otra hidrofóbica dirigida al interior de la membrana) que se autoensamblan espontáneamente en medio acuoso.

Sobre la cara externa de la membrana plasmática se dispone el glicocálix, una capa rica en oligosacáridos unidos a proteínas (glucoproteínas) y a lípidos (glucolípidos). El glicocálix interviene en el reconocimiento celular, en la protección mecánica de la superficie y en la adhesión entre células vecinas. En el endotelio vascular, esta cubierta glucídica contribuye a regular la interacción de los leucocitos con la pared del vaso durante la respuesta inflamatoria. Su grosor y composición varían de un tipo celular a otro, algo que tiene relevancia funcional directa.

Pared celular en otros organismos

Las células vegetales, las bacterias, las arqueas y los hongos poseen, además de la membrana plasmática y el glicocálix, una pared celular de composición diferente en cada grupo. En las plantas, la pared está constituida sobre todo por celulosa organizada en microfibrillas, embebidas en una matriz de hemicelulosa, pectinas y glucoproteínas. Esta estructura proporciona rigidez mecánica y determina la forma final de la célula vegetal.

En las bacterias, la pared contiene peptidoglucano (también llamado mureína), un polímero reticulado exclusivo de los procariotas y diana de antibióticos como las penicilinas. La tinción de Gram aprovecha precisamente las diferencias de grosor de esta capa para clasificar a las bacterias en grampositivas y gramnegativas. Los hongos construyen su pared con quitina, el mismo polisacárido que forma el exoesqueleto de los artrópodos.

Diferencias entre envoltura celular y membrana plasmática

Es frecuente que ambos términos se usen indistintamente, pero no son sinónimos. La membrana plasmática es un componente de la envoltura celular, probablemente el más importante, pero la envoltura incluye también el glicocálix y, cuando existe, la pared celular. En las células animales la diferencia práctica es menor porque carecen de pared, pero en bacterias y plantas la distinción resulta relevante desde el punto de vista funcional y farmacológico.

Preguntas frecuentes

¿Todas las células tienen envoltura celular?

Sí. Toda célula viva posee, como mínimo, una membrana plasmática que la delimita. El glicocálix está presente, con distinto grado de desarrollo, en la práctica totalidad de las células eucariotas. La pared celular, en cambio, se encuentra solo en plantas, bacterias, arqueas y hongos.

¿Los virus tienen envoltura celular?

Estrictamente, no. Los virus no son células. Algunos virus poseen una envoltura lipídica derivada de la membrana de la célula hospedadora (como el VIH o el virus de la gripe), pero otros (los virus desnudos) carecen de ella y solo están protegidos por su cápsida proteica.

¿Qué relación tiene la envoltura celular con los antibióticos?

Varios grupos de antibióticos actúan sobre componentes de la envoltura bacteriana. Las penicilinas y las cefalosporinas inhiben la síntesis de peptidoglucano; las polimixinas desorganizan la membrana plasmática de las bacterias gramnegativas. Esta selectividad es posible porque las células humanas carecen de pared celular y tienen una composición de membrana diferente.

Referencias

1. National Human Genome Research Institute (NHGRI). Membrana celular (membrana citoplasmática).
2. MedlinePlus (Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.). Membrana celular.
3. Manual MSD (versión para profesionales). Estructura bacteriana.
4. Real Academia Nacional de Medicina. Diccionario de términos médicos.