Ejercicio resuelto de Transporte membranoso · Biología · 2026

La membrana celular, membrana plasmática o plasmalema, es una estructura que rodea todas las células eucariotas y procariotas.

a) Explique qué entendemos por selectividad de la membrana. ¿Qué sucedería si la membrana plasmática fuera totalmente permeable? [0,6 puntos]

b) ¿Cuál sería la consecuencia, a nivel metabólico, de que la mitocondria no fuera un orgánulo de doble membrana? [0,4 puntos]

$\textbf{a) Explique qué entendemos por selectividad de la membrana. ¿Qué sucedería si la membrana plasmática fuera totalmente permeable? [0,6 puntos]}$

La selectividad, o permeabilidad selectiva, es la propiedad de la membrana de dejar pasar unas sustancias sí y otras no, y de hacerlo además en la cantidad y en el momento que la célula necesita.

La bicapa lipídica, por sí sola, solo es atravesable por moléculas pequeñas y apolares —gases como el $O_2$ y el $CO_2$, moléculas liposolubles— y con dificultad por el agua. Todo lo demás, los iones y las moléculas polares como la glucosa o los aminoácidos, necesita una proteína transportadora específica: canales, permeasas y bombas. Como la célula decide qué proteínas coloca en su membrana, cuántas y en qué estado de actividad, controla su composición interna.

Si la membrana fuera totalmente permeable, la célula perdería ese control. Los solutos difundirían libremente hasta igualar sus concentraciones dentro y fuera: se disiparían los gradientes iónicos de $Na^{+}$, $K^{+}$ y $H^{+}$, y con ellos el potencial de membrana y la capacidad de transmitir impulsos nerviosos o de sintetizar ATP por quimiosmosis. Se escaparían los metabolitos, las enzimas y hasta los ácidos nucleicos, y entrarían sustancias tóxicas sin filtro alguno.

Sin diferencia entre el medio interno y el externo no hay medio interno: la célula dejaría de ser un sistema separado del entorno y moriría.

$\textbf{b) ¿Cuál sería la consecuencia, a nivel metabólico, de que la mitocondria no fuera un orgánulo de doble membrana? [0,4 puntos]}$

No podría sintetizar ATP por fosforilación oxidativa.

La membrana mitocondrial interna es impermeable a los protones, y esa impermeabilidad es lo que permite que los complejos de la cadena respiratoria los bombeen desde la matriz al espacio intermembrana y creen allí un gradiente electroquímico, la llamada fuerza protón-motriz. Ese gradiente solo puede deshacerse volviendo a la matriz a través de la ATP-sintasa, y la energía que se libera al pasar es la que la enzima emplea para fosforilar el ADP. Es la hipótesis quimiosmótica de Mitchell.

Con una sola membrana no habría dos compartimentos y no podría establecerse el gradiente: los protones se dispersarían y su energía se disiparía en forma de calor, exactamente igual que ocurre con los agentes desacoplantes. La célula quedaría reducida al rendimiento de la glucólisis, dos moléculas de ATP por glucosa en lugar de unas treinta, insuficiente para sostener el metabolismo de una célula eucariota.