Qué son los receptores de membrana
Una de las funciones básicas de los seres vivos, así como por reducción de las células que los componen, es la de obtener información de su entorno. Esta información es necesaria para optimizar el metabolismo, cambiar la dirección de movimiento y en general sobrevivir. Para obtener información del entorno las células necesitan presentar en su superficie algún tipo de molécula que se modifique en presencia de determinados compuestos o en determinadas condiciones químicas, los receptores de membrana. Es cierto que existen organismos que presentan una pared celular que recubre la membrana plasmática, en estos organismos los receptores están menos accesibles para los compuestos del entorno, aunque estas paredes celulares no suelen aislar completamente a las células, que morirían de inanición.
Los receptores de membrana son compuestos proteicos que presentan normalmente 3 regiones diferenciadas. La más exterior de ellas se expone al exterior y presenta una región capaz de unirse a un compuesto presente en el medio exterior. Estos compuestos pueden ser muy variables, desde sales moleculares, como sodio (Na+ o Cl-) hasta moléculas complejas como glucosa u hormonas de todo tipo. La especialización de la región externa de los receptores de membrana es extraordinaria. Por ejemplo en las células fotosensibles los receptores de membrana son capaces de diferenciar entre medios con luz y sin luz. Esto es posible puesto que tienen la capacidad de ser excitados (activados) por la unión de uno o varios fotones (electrones en forma de luz).
A continuación los receptores necesitan tener un dominio transmembrana. Esta región de la proteína atraviesa la membrana citoplasmática, por lo que suele ser liposoluble para no ser expulsada de la membrana lipídica. Esta región puede formar un canal, para permitir la entrada de solutos exteriores, como las sales o la glucosa, que se abre solo cuando la región exterior se une a su ligando.
En el interior de la célula se encuentra la tercera región celular, que junto a la primera forman las partes hidrofílicas de la proteína, puesto que se encuentran en medio acuoso (el exterior celular y el citoplasma). Estas regiones citoplasmáticas se unen a los denominados segundos mensajeros para amplificar la señal exterior en una cascada de respuesta. Al unirse el ligando en la cara exterior de la célula la proteína cambia su conformación de tal manera que en el interior de la célula el dominio citoplasmático es capaz de unir a su efector. Normalmente el cambio conformacional deja al descubierto una región activa con afinidad por un compuesto presente en el citoplasma o libera un compuesto que tenía secuestrado. Los receptores hormonales, por ejemplo los de adrenalina y noradrenalina (próximamente), al ser activados en el exterior celular cambian su conformación interna para poderse unir a segundos mensajeros, proteínas tipo G o inositol 3 fosfato. Cuando un receptor une una proteína G ésta es capaz de transformar un soluto celular en otro que a su vez activará otras proteínas presentes en el citoplasma. De esta manera la unión de tan solo un ligando a un receptor de membrana puede dar lugar a la conversión en el citoplasma de varias moléculas a su forma activa, por eso se denomina una cascada de activación.
Posteriormente estos compuestos activos en el citoplasma (que ya no están asociados a la membrana) puede viajar libremente por el interior celular hasta su destino: otra proteína citoplasmática, un orgánulo o incluso hasta el núcleo donde pueden entrar para unirse al ADN.