En 1.º año, en «La célula», viste que toda célula es una porción de vida separada de lo que la rodea. Esa separación no es un detalle: si el borde fallara, el contenido de la célula se mezclaría con el afuera y la célula dejaría de existir. El borde lo pueden formar dos estructuras, y no hacen el mismo trabajo.

Regla de oro: si una célula tiene pared, la pared va por fuera y la membrana por dentro, pegada a ella. La pared se suma; nunca reemplaza a la membrana.

Si pudieras agrandar el borde de una célula un millón de veces, no verías una lámina lisa: verías una multitud de moléculas. La forma en que hoy la imaginamos se llama modelo del mosaico fluido (lo propusieron Singer y Nicolson en 1972).

1. Cabeza del fosfolípido: se lleva bien con el agua.
2. Colas: rechazan el agua (son grasas, como el aceite), por eso quedan escondidas en el medio.
3. Proteína canal: un túnel para sustancias que solas no pasarían, como el agua en cantidad o los iones.
4. Proteína transportadora: agarra una sustancia, por ejemplo la glucosa, y la pasa al otro lado.
5. Cadena de azúcares: funciona como documento de identidad de la célula.

Una doble capa que se arma sola

Los fosfolípidos tienen una cabeza que se lleva bien con el agua y dos colas que la rechazan. Como hay agua afuera de la célula y agua adentro, se acomodan solos en dos capas: las cabezas miran al agua de cada lado y las colas quedan escondidas en el medio, lejos del agua. Por eso se dice que la membrana es una bicapa.

¿Por qué «mosaico» y por qué «fluido»?

Mosaico, porque está armada con piezas distintas (fosfolípidos, proteínas, azúcares y, en las células animales, también colesterol), como un piso de baldosas de colores. Fluido, porque las piezas no están pegadas: se deslizan de costado, como la gente en una plaza llena. Por eso la membrana es flexible y, si se pincha un poquito, se vuelve a cerrar sola.

Permeabilidad selectiva: deja pasar, ayuda a pasar o frena

La membrana no es un colador con agujeros fijos. Para cada sustancia importan tres cosas: el tamaño, si tiene carga eléctrica y si se lleva bien con el agua.

• Pasa sola. Lo muy chico y sin carga, como el oxígeno y el dióxido de carbono, se cuela entre las colas.
• Pasa con ayuda. Lo que tiene carga (iones como el sodio o el potasio) o es más grande (como la glucosa) necesita una proteína.
• No atraviesa la bicapa. Lo muy grande, como una proteína entera o el almidón.

A esta capacidad de elegir se la llama permeabilidad selectiva. Gracias a ella, adentro de la célula hay una mezcla distinta de la de afuera: justo la que la célula necesita.

Imaginá una plaza llena de gente de un lado de la reja y vacía del otro. Si abrís el portón, la gente se reparte sola: pasa de donde hay más a donde hay menos. Las moléculas hacen lo mismo, porque se mueven todo el tiempo. A esa diferencia de concentración entre un lado y otro se la llama gradiente.

Transporte pasivo: cuesta abajo, sin pedalear

Es como bajar una cuesta en bici: no hace falta pedalear. La sustancia va a favor del gradiente y la célula no gasta energía. Tiene tres variantes:

Difusión simple

La sustancia pasa directo entre los fosfolípidos. Así entra el oxígeno a tus glóbulos rojos en los pulmones, y así sale el dióxido de carbono.

Difusión facilitada

Pasa por una proteína canal o transportadora, pero igual a favor del gradiente y sin gastar energía. Así entra la glucosa a la mayoría de tus células.

Ósmosis

Es el paso del agua a través de una membrana. Tiene sección propia, porque es la que explica lo de la lechuga.

Transporte activo: cuesta arriba, pedaleando

A veces la célula necesita meter o sacar algo en contra del gradiente, de donde hay menos a donde hay más. Como subir una cuesta de las sierras en bici, eso cuesta: la célula gasta energía (la saca de una molécula llamada ATP) y usa unas proteínas especiales, las bombas. Las raíces, por ejemplo, juntan minerales del suelo aunque adentro ya tengan más; y tus neuronas bombean sin parar sodio hacia afuera y potasio hacia adentro.

Por fuera de la membrana, las plantas, los hongos y casi todas las bacterias tienen una segunda capa. No es igual en todos: cambia el material.

Tres trabajos de la pared

1. Sostén. Da una forma fija. Junto con el agua que empuja desde adentro (la turgencia, que vas a ver en el laboratorio), mantiene parados los tallos y extendidas las hojas.
2. Protección. Es una barrera contra golpes y contra el ataque de algunos microbios.
3. Evita que la célula estalle. Cuando entra mucha agua, la membrana empuja contra la pared y la pared aguanta. Sin ella, la célula reventaría como un globo inflado de más.

Permeable: deja pasar casi todo lo chico

La pared está llena de poros. Deja pasar el agua, las sales, los azúcares y los gases sin elegir: es permeable. Si fuera impermeable, a la célula no le llegarían el agua ni los nutrientes. En las plantas, además, tiene túneles finitos, los plasmodesmos, que conectan cada célula con sus vecinas.

Pensalo como una cancha de fútbol: el alambrado (la pared) marca la forma del lugar y aguanta los empujones, pero entre los alambres pasa el aire. Los molinetes de la entrada (la membrana) son los que controlan quién entra.

La ósmosis es el paso del agua a través de una membrana que deja pasar el agua pero frena lo que está disuelto en ella, el soluto (sal, azúcar). La regla es una sola: el agua se mueve hacia donde hay más soluto.

¿Por qué el agua «va hacia la sal»?

Cada partícula de soluto queda rodeada de moléculas de agua, que ya no se mueven libremente. Entonces, del lado más salado hay menos agua libre. El agua cruza la membrana en los dos sentidos todo el tiempo, pero desde el lado con menos soluto cruza más. Resultado: el agua pasa, en total, hacia el lado con más soluto.

Tres palabras que comparan

Para una célula, el medio que la rodea puede ser:

Las tres palabras comparan el medio con el interior de la célula. «Hipertónico» no quiere decir «muy salado» así nomás: quiere decir «más salado que esa célula».

¿Por qué la célula vegetal no estalla?

Cuando entra agua, la vacuola se llena y empuja a la membrana contra la pared. La pared, rígida, empuja de vuelta, y llega un momento en que esa presión frena la entrada de más agua. Ese estado firme se llama turgencia, y es lo normal y sano para una planta: por eso una planta regada está erguida y una sin agua se marchita. El glóbulo rojo no tiene pared: nada lo frena y, si sigue entrando agua, la membrana se rompe. Esa ruptura se llama hemólisis.

Fijate en algo raro: lo sano no es lo mismo para las dos. Para el glóbulo rojo, lo sano es un medio isotónico; para la célula vegetal, un medio hipotónico, que la mantiene turgente. Por eso tu cuerpo regula la concentración de la sangre con muchísimo cuidado, y por eso las plantas necesitan agua para mantenerse paradas.

Lo que tenés que poder explicar

• Por qué toda célula necesita membrana, y por qué la pared es un agregado que tienen solo algunas.
• Cómo se arma la bicapa y qué hacen las proteínas que tiene incrustadas.
• La diferencia entre transporte pasivo y activo, con un ejemplo de cada uno.
• Qué es la ósmosis y hacia dónde va el agua.
• Qué le pasa a un glóbulo rojo y a una célula vegetal en un medio hipotónico, isotónico e hipertónico, y por qué la pared cambia el final.

Para responder sin mirar

Para seguir. En 3.º año, en «Mitosis y meiosis», vas a ver otra diferencia que pone la pared: al dividirse, una célula animal se estrangula por el medio, mientras que una vegetal tiene que construir una pared nueva entre las dos células hijas.