Vivir es cuestión de fuera y dentro

La membrana celular es, probablemente, el lugar, si es que hay uno, donde reside la vida. Porque separa dos líquidos. El extracelular y el intracelular. Mejor dicho, separa un océano (fuera) de una gotita de agua (dentro, el citoplasma). Y los mantiene distintos. ¿Por qué? Porque sin diferencia no hay energía útil, capaz de hacer cambio.

Membrana citoplasmática

Veamos una cuestión de energía para entender eso de la diferencia. Supón que dos moléculas se mueven a velocidad distinta. Sumo las velocidades de las dos y me da, p.ej., 58. Y chocan. La que va más rápido, después del choque se frena un poquito. Y la que va más lento, después del choque se acelera un poquito. Eso es un cambio. ¿Hasta cuando cambia la velocidad si las dos moléculas siguen chocando? Hasta que sus velocidades son las mismas. Entonces ya no habrá mucho más cambio. Bueno, sí, un poquito sí. Si vuelven a chocar puede haber cambio de dirección, pero no ya de velocidad. Se ha pasado a una situación con menos capacidad de producir cambio. Y, sin embargo, las dos moléculas siguen moviéndose. Y si sumo sus dos velocidades me sigue dando 58. ¿Qué había al principio? Diferencia. Por eso podía haber más cambio. ¿Qué hay al final? Igualdad. Ya no se puede producir tanto cambio (técnicamente se dice que ha aumentado la entropía, o, lo que es lo mismo, ha disminuido la diferencia; pero eso, para otro año).

A la célula le pasa igual. Necesita capacidad para producir cambios. Porque el entorno en el que vive varía. Y si varía, la célula debe variar con él. ¿Qué le pasaría a una célula adaptada al calor si su entorno se hace frío? Que tendría que cambiar para sobrevivir.

¿Cómo logran las células cambiar? Creando diferencias. La diferencia es la madre del cambio. Y volvemos al principio. Para crear diferencias la célula tiene la membrana. Que marca lo que es fuera y lo que es dentro. Y la membrana va convirtiendo la diferencia en cambio. Las membranas, que hay varias y todas importantes.

En “Los líquidos del cuerpo” te comentaba que no había los mismos iones dentro y fuera de la célula (te recuerdo que un ion es un átomo que tiene electrones de más o de menos respecto al número de protones). Esa es la diferencia que crea y mantiene la membrana. Así, habrá iones que estén en mayor cantidad fuera. Y quieren entrar dentro. Porque fuera mucho y dentro poco es un desequilibrio. Y la naturaleza tiende al equilibrio. Igualmente, habrá iones que estén muchos dentro y pocos fuera. E igual se tenderá al equilibrio.

Por cierto. El equlibrio, lo habrás adivinado, es la muerte. Si hay equilibrio, muy pocos cambios se pueden hacer. Y sin cambios no hay vida.

Ya tenemos un desequilibrio de iones. Los iones tienen carga. Así que habrá diferencia de cargas eléctricas a un lado y a otro de la membrana. Como en una pila. O en la batería del móvil. Vamos a aprovecharlo.

Una membrana de lípidos, de grasas, puede hacerlo. Porque los lípidos no conducen bien la electricidad. Son aislantes. Así que una membrana de lípidos sirve para aprovechar desequilibrios de iones. Algo así te contaba yo en “Un premio y el futuro“.

Hombre, vamos a ver, una membrana no es totalmente aislante. Si lo fuera tampoco podría aprovecharse de las cargas separadas. Tiene que dejarlas pasar, poco a poco, controladamente, para crear un cambio. O muchos cambios. Y lo hace. Lo hace por unas puertas especiales. Esas puertas se llaman canales iónicos. Porque por ellas atraviesan la membrana los iones. Y al pasar de un lado a otro, que es lo que quieren hacer, pagan un precio. Le dan parte de su energía a la célula.

La célula entonces la guarda. La energía, digo. Hay muchas maneras de guardar la energía. Todas ellas con nombres raros (NADP+, NAD+, ATP, glucosa…). Dentro de unos cuantos años lo mismo te suenan más y no te parecen tan raros.

ATPasa

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No sé si ahora entiendes por qué, para matar bacterias, les hacemos agujeros en su membrana. Les impedimos guardar energía. Les hacemos igual fuera y dentro. Y entonces terminan rompiéndose. Tenemos unas proteínas que nos defienden y funcionan como agujeros. El complemento. Eso te lo contaba en “Panorama de la inmunidad“.

Así, la célula es como un local que cobra entrada por pasar. Pero esto tiene un problema. Habrá que echar a los que han entrado para que vuelvan a querer entrar. Y así volver a cobrar. Si se quedan dentro, eso es malo para el negocio. Y sí. Tenemos mecanismos para echar a los que han entrado. Pero gastan energía. Más energía de la que obtuve cuando entraron. Eso es muy mal negocio. Es como pagar por echarles más de lo que les cobraste por entrar. ¿Qué hace entonces la célula? Busca energía gratis. Y la ha encontrado! Está en el Sol, sobre todo (también en otros lugares, pero sobre todo en el Sol). Esa energía es gratis, sólo hay que cogerla. Y emplearla en echar iones fuera, para que quieran volver a entrar. Y así se mantiene el negocio. Así mantienen el negocio los fotosintéticos, como las plantas.

¿Y nosotros, cómo mantenemos el negocio? No somos fotosintéticos. Pues fácil. Robando energía a los fotosintéticos. Ellos la capturan. Y nosotros los metemos en la olla, los cocinamos y nos los comemos. O crudos, en ensalada. La cuestión es que les quitamos la energía que guardaron del Sol. O se la quitamos a otros que se la han quitado a los fotosintéticos (pavo, pollo, vaca, cordero, cerdo…). Por eso nos llamamos heterótrofos.

Y con la energía que robamos cada día mantenemos separadas las cargas a un lado y otro de la membrana. Para que quieran entrar. Y para que al entrar cobremos parte de su energía y la dediquemos a movernos, sentir, amar, odiar, pensar, escribir, contar entradas como esta… La célula tiene una herramienta que lo logra. Mejor dicho, las mitocondrias y los cloroplastos. Se llama cadena de transporte electrónico y no es fácil de entender. Si quieres, mírala en el enlace, pero con calma.

En el dibujo, que es muy complicado, sólo hay que fijarse en que los iones positivos (H+) salen (gracias a energía del Sol o robada) y luego vuelven a entrar (ellos solitos).

Cadena de transporte electrónico

Todo esto que te he contado tiene un nombre. Se llama Teoría Quimiosmótica (de un tal Mitchell; ¡pedazo de genio! Qué pena que no sepas quién fue). Puedes mirar, si quieres, para aprender más, pero está a un nivel elevadillo.

Eso es la vida.

¿A que la vida es rara?

5 Replies to “Vivir es cuestión de fuera y dentro”

  1. Imagen de perfil de José Luis Castillo

    ¡Uf! Eso me llena de responsabilidad. ¡Ahora no puedo equivocarme! 😉

    No, en serio. Esto es a hombros de gigantes. Hubo gente que me lo explicó bien a mí. Y en el blog sólo sale lo bueno. Hay muchas cosas que aprender, pero como no me las sé, no salen. Y así no hago el ridíiculo. Lo que le tengo pánico es al día (que está más cerca que ayer) en que meta la pata. Sé que llegará! Entonces tendré que pedir ayuda. Menos mal que estoy localizando gente buena buena gente a la que mirar para aprender.

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  2. Pingback: Blog de José Luis Castillo » Qué es la vida (más o menos)

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