TRANSPORTE CELULAR

Transporte a través de la membrana celular o plasmática[editar · editar fuente]

El proceso de transporte es importante para la célula porque le permite expulsar de su interior los desechos del metabolismo, también sustancias que sintetiza como hormonas y además, es la forma en que adquiere nutrientes del medio externo, gracias a la capacidad de la membrana celular de permitir el paso o salida de manera selectiva de algunas sustancias. Las vías de transporte a través de la membrana celular y los mecanismos básicos para las moléculas de pequeño tamaño son:

Transporte pasivo[editar · editar fuente]

El transporte pasivo permite el paso de moléculas a través de la membrana plasmática sin que la célula gaste energía, debido a que va a favor del gradiente de concentración o del gradiente de carga eléctrica. El transporte de las sustancia se realiza mediante la bicapa lipídica o los canales iónicos, e incluso por medio de proteínas integrales. Hay tres tipos de transporte pasivo:

Ósmosis: consiste en el transporte de moléculas de agua a través de la membrana plasmática y a favor de su gradiente de concentración.

Difusión simple: paso de sustancias a través de la membrana plasmática, como los gases respiratorios, el alcohol y otras moléculas no polares.

Difusión facilitada: transporte celular donde es necesaria la presencia de un carrier o transportador (proteína integral) para que las sustancias atraviesen la membrana.

Ósmosis[editar · editar fuente]

Artículo principal: Ósmosis.

La ósmosis es un tipo especial de transporte pasivo en el cual sólo las moléculas de agua son transportadas a través de la membrana. El movimiento de agua se realiza desde el punto en que hay menor concentración de solutos al de mayor concentración para igualar concentraciones en ambos extremos de la membrana bicapa fosfolipidica. De acuerdo al medio en que se encuentre una célula, la ósmosis varía. La función de la ósmosis es mantener hidratada a la membrana celular. Dicho proceso no requiere gasto de energía. En otras palabras, la ósmosis es un fenómeno consistente en el paso del solvente de una disolución desde una zona de baja concentración de soluto a una de alta concentración del soluto, separadas por una membrana semipermeable.

Comportamiento de célula animal ante distintas presiones osmoticas

Ósmosis en una célula animal[editar · editar fuente]

En un medio (isotónico), hay un equilibrio dinámico, es decir, el paso constante de agua.

En un medio (hipotónico), la célula absorbe agua hinchándose y hasta el punto en que puede estallar dando origen a la citólisis.

En un medio (hipertónico) , la célula pierde agua, se arruga llegando a deshidratarse y se muere, esto se llama crenación.

Ósmosis en una célula vegetal[editar · editar fuente]

Comportamiento de célula vegetal ante distintas presiones osmoticas

En un medio hipertónico, la célula elimina agua y el volumen de la vacuola disminuye, produciendo que la membrana plasmática se despegue de la pared celular, ocurriendo la plasmólisis

En un medio isotónico, existe un equilibrio dinámico.

En un medio hipotónico, la célula toma agua y sus vacuolas se llenan aumentando la presión de turgencia, dando lugar a la turgencia.

Difusión facilitada[editar · editar fuente]

Algunas moléculas son demasiado grandes como para difundir a través de los canales de la membrana y demasiado hidrofílicos para poder difundir a través de la capa de fosfolípidos y colesterol. Tal es el caso de la glucosa y algunos otros monosacáridos.

Estas sustancias, pueden sin embargo cruzar la membrana plasmática mediante el proceso de difusión facilitada, con la ayuda de una proteína transportadora. En el primer paso, la glucosa se une a la proteína transportadora, y esta cambia de forma, permitiendo el paso del azúcar. Tan pronto como la glucosa llega al citoplasma, una quinasa (enzima que añade un grupo fosfato a un azúcar) transforma la glucosa en glucosa-6-fosfato. De esta forma, las concentraciones de glucosa en el interior de la célula son siempre muy bajas, y el gradiente de concentración exterior → interior favorece la difusión de la glucosa.

La difusión facilitada es mucho más rápida que la difusión simple y depende:

Del gradiente de concentración de la sustancia a ambos lados de la membrana.

Del número de proteínas transportadoras existentes en la membrana.

De la rapidez con que estas proteínas hacen su trabajo.

Difusión facilitada: la fuerza impulsora es el gradiente de potencial químico o electroquímico ayudada por una estructura proteica. Tanto la difusión facilitada como el transporte activo se producen a través de proteínas integrales de membrana.

Transporte activo[editar · editar fuente]

Las moléculas se mueven espontáneamente a través de la membrana en contra de un gradiente de concentración para partículas sin carga o en contra de un gradiente electro-químico para partículas cargadas. Este proceso requiere consumos de energía.

La célula utiliza transporte activo en tres situaciones:

cuando una partícula va de punto bajo a la alta concentración.

cuando las partículas necesitan la ayuda que entra en la membrana porque son selectivamente impermeables.

cuando las partículas muy grandes incorporan y salen de la célula.

En la mayor parte de los casos este transporte activo se realiza a expensas de un gradiente de H+ (potencial electroquímico de protones) previamente creado a ambos lados de la membrana, por procesos de respiración y fotosíntesis; por hidrólisis de ATP mediante ATP hidrolasas de membrana. El transporte activo varía la concentración intracelular y ello da lugar un nuevo movimiento osmótico de rebalanceo por hidratación. Los sistemas de transporte activo son los más abundantes entre las bacterias, y se han seleccionado evolutivamente debido a que en sus medios naturales la mayoría de los procariotas se encuentran de forma permanente o transitoria con una baja concentración de nutrientes.

Los sistemas de transporte activo están basados en permeasas específicas e inducibles. El modo en que se acopla la energía metabólica con el transporte del soluto aún no está dilucidado, pero en general se maneja la hipótesis de que las permeasas, una vez captado el sustrato con gran afinidad, experimentan un cambio conformacional dependiente de energía que les hace perder dicha afinidad, lo que supone la liberación de la sustancia

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