Líquido intracelular: características, composición, funciones
El líquido intracelular, como su nombre lo indica, es el líquido que se encuentra en el interior de las células. En el ser humano, por ejemplo, el agua contenida en el compartimiento interno de todas las células representa más del 40% del peso corporal de un hombre adulto.
El cuerpo de los seres humanos y el de otros animales se compone más o menos de un 60% de agua, que está repartida entre lo que podrían considerarse dos compartimentos: el espacio intracelular (dentro de las células) y el espacio extracelular (alrededor y fuera de las células).
El líquido contenido en el espacio extracelular se conoce como líquido extracelular y este puede dividirse, a su vez, en el líquido intersticial y el plasma sanguíneo; que representan 20% del peso corporal de un ser humano.
No obstante, el líquido intracelular (el que está contenido en el espacio intracelular) es uno solo: el que está encerrado por la membrana plasmática de cualquier célula. En un ser humano adulto, la suma del líquido intracelular de todas sus células supera el 40% de su peso corporal.
Aproximadamente el 70% del peso fresco de una célula, sea animal o vegetal, es agua, por lo que decimos que este es uno de los elementos más abundantes del líquido intracelular.
Con dicha afirmación, además, entendemos que la interacción del agua con los demás componentes celulares es de suma importancia para la química celular.
Por ende, el líquido intracelular es el fluido en el cual ocurren la mayoría de las reacciones catalíticas que son necesarias para la vida tanto desde el punto metabólico (para la obtención y empleo de la energía) y homeostático (para el mantenimiento de las condiciones internas), como para la replicación, transcripción y traducción del ADN celular.
Índice del artículo
- 1 Características del líquido intracelular
- 2 Composición del líquido intracelular
- 3 Funciones
- 4 Referencias
Muchos libros de texto se refieren al líquido intracelular como al citosol, el cual está separado del espacio extracelular (y de los líquidos contenidos en este) gracias a la presencia de la membrana plasmática.
La membrana plasmática no es más que una barrera semipermeable que permite el paso de algunas sustancias y evita el paso de otras. Esta estructura, fundamental para la existencia de una célula, está compuesta por una doble capa de lípidos y muchas proteínas asociadas (periféricas y transmembranales).
Recordemos que en el citosol de una célula eucariota, además del líquido intracelular y todo lo que allí está contenido, hay una serie de orgánulos membranosos que ejercen distintas funciones celulares, por lo que el líquido intracelular solo está representado por la parte “fluida”.
El líquido intracelular, entonces, está contenido en un espacio bastante reducido (del tamaño de una célula) por lo que es, cuando se considera para cada célula individual, un volumen muy pequeño, equivalente a 1 o 2 picolitros (1 picolitro es la millonésima parte de 1 microlitro que, a su vez, es la millonésima parte de un litro).
Además de estar compuesto por agua, en el líquido intracelular existe una enorme cantidad de sustancias disueltas: iones, proteínas y otras moléculas. Sin embargo, la viscosidad de este líquido es muy similar a la del agua.
El pH del líquido intracelular en las células animales se mantiene constante entre 6 y 7.5, pero este puede variar tanto respecto al tipo de célula como respecto a la región intracelular que se considere (los lisosomas, por ejemplo, son orgánulos con pH más ácido).
Aunque los líquidos intra y extracelulares no están en contacto directo entre sí, estos intercambian agua y otras sustancias constantemente, bien sea por mecanismos de transporte activos (que requieren de aporte energético) o pasivos (que ocurren en favor de un gradiente de concentración).
Estos tipos de transporte son los que establecen las diferencias de concentración de solutos entre el líquido intracelular y el extracelular; diferencias que son muy importantes para diversas funciones celulares.
El movimiento de solutos a través de la membrana plasmática bien sea hacia el espacio intracelular o hacia el extracelular, depende casi siempre de unas proteínas transportadoras inmersas en la membrana, las cuales funcionan como una suerte de “canales”.
El movimiento del agua de un compartimiento al otro, además, se conoce como ósmosis y es un factor muy importante que determina la redistribución del agua (como solvente) entre el interior y el exterior celular, sobre todo cuando cambian las concentraciones de los solutos disueltos en ella.
La existencia de medio de transporte que comunican al líquido intracelular con el extracelular hacen posible que, por ejemplo, las células desechen hacia el medio que las rodea algunas sustancias o “desperdicios” que ya no necesitan y, al mismo tiempo, que tomen de su entorno nutrientes y solutos esenciales.
El líquido intracelular está compuesto principalmente por agua, después de todo, por algo la conocemos como el solvente universal.
En el agua del líquido intracelular se encuentran disueltas distintas moléculas e iones. Hay una gran concentración de proteínas (incluyendo cientos de enzimas), las cuales representan entre el 20 y el 30% del peso total de una célula.
En este líquido también hay gran cantidad de iones, cuyas concentraciones en las células de un ser humano promedio son las siguientes:
– Sodio (Na+): 10-30 mmol/L
– Potasio (K+): 130-150 mmol/L
– Magnesio (Mg2+): 10-20 mmol/L
– Calcio (Ca2+): menos de 1 mmol/L
– Cloro (Cl-): 10-20 mmol/L
– Iones fosfato (PO4-): 100-130 mmol/L
– Iones bicarbonato (HCO3-): menos de 10 mmol/L
– Iones sulfato (SO4-): alrededor de 20 mmol/L
La principal función del líquido intracelular (especialmente del agua que lo compone) es la de proveer un medio de soporte fluido para que ocurran las reacciones enzimáticas fundamentales de una célula.
Así, este líquido, junto con sus solutos disueltos y las proteínas que en él se distribuyen y movilizan, es con mucho, una de las “partes” más importantes de una célula.
Aunque muchas reacciones metabólicas ocurren en el interior de los orgánulos de las células eucariotas, el líquido celular alberga rutas como la glucólisis, la gluconeogénesis, la ruta de las pentosas fosfato, la traducción y síntesis de muchas proteínas solubles, entre otras.
Es importante comentar que las reacciones que se dan en este líquido dependen, en gran medida, del tipo de célula que consideremos, pues existen diferencias entre plantas, animales, hongos y protozoarios, por ejemplo.
- Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, A. D., Lewis, J., Raff, M., … & Walter, P. (2013). Essential cell biology. Garland Science.
- Cooper, G. M., & Ganem, D. (1997). The cell: a molecular approach. Nature Medicine, 3(9), 1042-1042.
- Fox, S. I. (2003). Fox Human Physiology.
- Solomon, E. P., Berg, L. R., & Martin, D. W. (2011). Biology (9th edn). Brooks/Cole, Cengage Learning: USA.
- Nelson, D. L., Lehninger, A. L., & Cox, M. M. (2008). Lehninger principles of biochemistry. Macmillan.