Las moléculas llamadas acuaporinas forman un canal que permite que el agua se mueva a través de las membranas celulares.
Introducción
El agua es un ingrediente básico para la vida. Nuestros cuerpos son mayormente agua, y otros organismos también dependen del agua para todo, desde la hasta el mantenimiento de su forma estructural hasta la eliminación de deshechos.
El lugar donde el agua está en un ser viviente es igual de importante como la disponibilidad de esa agua. Si hay demasiada agua dentro de una célula, va a reventar como un globo. Si hay muy poca agua, se puede secar y morir.
¿Cómo puede una célula mantener la cantidad justa de agua? La respuesta está en unas moléculas con forma de reloj de arena, que tienen un túnel en su centro y son muy selectivas con lo que dejan pasar.
La estrategia
Todos los seres vivos están formados de células. Todas las células tienen membranas que las separan del resto del mundo, y estas membranas tienen canales que dejan que las moléculas entren y salgan. Un tipo de canal, llamado acuaporina, deja que las moléculas de agua se muevan selectivamente a lo largo de la membrana celular. Estos canales son tan importantes que se encuentran en los organismos pertenecientes a todos los reinos de la vida.
¿Cómo lo hacen las acuaporinas para separar el agua de otras moléculas? La respuesta radica en su forma y en la forma en cómo la carga eléctrica se distribuye a través de las proteínas que la componen. del que están hechos.
Las acuaporinas son proteínas que están hechas de largas cadenas de moléculas más pequeñas llamadas aminoácidos. Distintos tipos de aminoácidos se atraen o se repelen entre sí, creando tramos de formas tales como láminas dentro de la molécula. s. Los diferentes tipos de aminoácidos se atraen o se repelen entre sí, creando tramos de formas tales como láminas y dentro de la molécula.
Una molécula de acuaporina contiene seis largos tramos de hélices que salen a través de la membrana celular como una mirilla a través de una puerta. Juntos, forman un pequeño túnel más o menos del tamaño de una molécula de agua. El centro del canal de la acuaporina lleva una carga positiva, que repele otras moléculas con carga positiva y previene que pasen. Así es como solo moléculas pequeñas y sin carga (como el agua) pueden pasar a través del canal. Para ser más eficientes, las moléculas de acuaporina tienden a aparecer en grupos de cuatro, juntas de forma que dejan un quinto poro al centro que también ayuda a mover agua a través de la membrana.
La estructura y disposición de las acuaporinas en una membrana celular. En esta vista simplificada, los bastones representan lo que de hecho son cadenas de aminoácidos en forma de hélice.
Algunas acuaporinas también tienen un filtro adicional incorporado en su estructura que está compuesto de aminoácidos específicos que pueden filtrar o seleccionar cuáles moléculas dejan entrar, como glicerol, dióxido de carbono, amoníaco. Pero muchas acuaporinas son exclusivas del agua, creando un mecanismo asombroso para separar la “molécula de la vida” de todo lo demás. Como el agua inherentemente viaja de áreas de mayor concentración a áreas de menor concentración, los canales no necesitan usar energía para bombear las moléculas de agua a través de la membrana. El transporte pasivo permite que las moléculas de agua fluyan hacia dentro o fuera de la célula, sin gasto de energía.
Muchas acuaporinas son exclusivas del agua, creando un mecanismo asombroso para separar la “molécula de la vida” de todo lo demás.
Las posibilidades
La habilidad que tienen las acuaporinas de separar el agua de otras moléculas sin bombear activamente nos abre las puertas a una forma de bajo consumo energético para sacar contaminantes del agua servida o purificar el agua potable. Este concepto también podría ser aplicado para crear canales personalizados que filtren selectivamente otros tipos de moléculas pequeñas. Esto podría ser usado para aumentar la concentración de una sustancia deseable o eliminar contaminantes a un producto.
