Trasnporte A Traves De La Mambrana Celular

ependiente. El movimiento de estas partículas es lo que los físicos llaman “calor”. Una única molécula en una solución rebota entre las otras moléculas primero en una dirección, después en otra, después en otra, y así sucesivamente, rebotando de manera aleatoria miles de veces por segundo. Este movimiento continuo de moléculas entre sí en los líquidos o los gases se denomina difusión.

Difusión a través de la membrana celular.

La difusión a través de la membrana celular se divide en dos subtipos denominados difusión simple y difusión facilitada. Difusión simple significa que el movimiento cinético se produce a través de una abertura de la membrana o a través de espacios intermoleculares sin ninguna interacción con las proteínas trasportadoras de la membrana.

La difusión facilitada precisa la interacción de una proteína trasportadora. Se puede producir difusión simple a través de la membrana celular por dos rutas: 1)a través de los intersticios de la bicapa lipídica si la sustancia que difunde es liposoluble y 2) a través de canales acuosos.

Difusión de sustancias liposolubles a través de la bicapa lipídica. Uno de los factores mas importantes que determinan la rapidez con la que una sustancia difunde a través de la bicapa lipídica es la liposolubilidad de la sustancia. De esta manera se pueden trasportar cantidades especiales grandes de oxigeno; por tanto, se puede liberar oxigeno en el interior de la célula casi como si no existiera a membrana celular.

Difusión de agua y de otras moléculas insolubles en lípidos a través de canales proteicos. El agua pasa rápidamente a través de los canales de las moléculas proteicas que penetran en todo el espesor de la membrana. La rapidez es sorprendente.

Otras moléculas insolubles en líquidos pueden atravesar los canales de los poros proteicos de la misma manera que las moléculas de agua si son hidrosolubles y de un tamaño lo suficientemente pequeño. Sin embargo, a medida que se hacen mayores su penetración disminuye rápidamente.

Difusión a través de canales proteicos y activación de estos canales.

Las sustancias se pueden mover mediante difusión simple directamente a lo largo de estos canales desde un lado de la membrana hasta el otro. Los canales proteicos se distinguen por dos características: 1) con frecuencia son permeables de manera selectiva y 2) muchos de los canales se pueden abrir o cerrar por compuertas.

Permeabilidad selectiva de los canales proteicos. Muchos de los canales proteicos son muy selectivos. Esto se debe a las características del propio canal, como su dimensión, su forma y la naturaleza de las cargas eléctricas y enlaces químicos que están situados a lo largo de sus superficies internas.

Activación de los canales proteicos. La activación de los canales proteicos proporciona un medio para controlar la permeabilidad iónica de los canales.

La apertura y el cierre de las compuertas están controlados por dos maneras principales:

1. Activación por voltaje. En este caso la conformación molecular de la compuerta o de sus enlaces químicos responde al potencial eléctrico que se establece a través de la membrana celular.

2. Activación química (por ligandos). Los compuestos de algunos canales prote4icos se abren por la unión de una sustancia química a la proteína; esto produce un cambio conformacional o un cambio de los enlaces químicos de la molécula de la proteína que abre o cierra la compuerta.

Estado abierto frente ha estado cerrado de los canales activados. A un potencial de voltaje dado, el canal puede permanecer cerrado todo el tiempo o casi todo el tiempo, mientras que a otro nivel de voltaje puede permanecer abierto todo el tiempo o la mayor parte del tiempo. A los voltajes intermedios, las compuertas tienden a abrirse y cerrarse súbitamente de manera intermitente, lo que da un flujo medio de corriente que está en algunos puntos entre el mínimo y el máximo.

Método del pinzamiento zonal de membrana para el registro del flujo de las corrientes iónicas a través de canales aislados. Se coloca una micropipeta sobre la parte externa de una membrana celular, los bordes de la pipeta tocan la membrana. El resultado es un minúsculo parque de membrana en la punta de la pipeta a través de la cual se puede registrar el flujo de la corriente eléctrica. De manera alternativa el pequeño parche se puede separar de la célula. Después se inse5rta la pipeta con su parche sellado en una solución libre. Esto permite alterar según se desee la concentración de los iones tanto en el interior da la micropipeta como en la solución externa. Además, se puede fijar a voluntad el voltaje entre los dos lados de la membrana, es decir, se puede “pinzar” a un voltaje dado.

Difusión facilitada.

Es cundo una sustancia difunde a través de la membrana utilizando una proteína trasportadora específica para contribuir al trasporte. El trasportador facilita la difusión de la sustancia hasta el otro lado.

Esta difiere de la simple en la velocidad de difusión que se acerca a un máximo Vmáx, a medida que aumenta la concentración de la sustancia que difunde y no puede aumentar por encima del nivel de la Vmáx. La velocidad a la que se puede trasportar una molécula nunca puede ser mayor que la velocidad a la que la molécula proteica trasportadora puede experimentar un cambio en un sentido y en otro entre sus dos estados. Sin embargo, permite que la molécula trasportada se mueva en ambas direcciones a través de la membrana.

Factores que influyen en la velocidad neta de difusión.

Habitualmente es importante la velocidad neta de difusión de difusión e una sustancia en la dirección deseada. Esta velocidad neta está determinada por varios factores.

Efectos de la diferencia de concentración sobre difusión neta a través de una membrana. La velocidad a la que una sustancia difunde hacia adentro es proporcional a la concentración de las moléculas en el exterior. Por lo contrario, la velocidad a la que se difunden hacia afuera es proporcional a su concentración en el interior de la membrana. Por tanto, la velocidad de difusión neta hacia el interior de la célula es proporcional a la concentración en el exterior menos la concentración en el interior.

Efectos del potencial eléctrico de membrana sobre la dilución de iones: “potencial de Nernst”. Si se aplica un potencial eléctrico a través de la membrana, las cargas eléctricas

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