Transporte Atravez De La Membrana 2

Los mecanismos que permiten a las sustancias cruzar las membranas plasmáticas son esenciales para la vida y la comunicación de las células. Para ello, la célula dispone de dos procesos:

Transporte pasivo: cuando no se requiere energía para que la sustancia cruce la membrana plasmática

Transporte activo: cuando la célula utiliza ATP como fuente de energía pasa hacer atravesar la membrana a una sustancia en particular

TRANSPORTE PASIVO

Los mecanismos de transporte pasivo son:

Difusión simple

Osmosis

Ultrafiltración

Difusión facilitada

Difusión Simple

Las moléculas en solución están dotadas de energía cinética y, por tanto tienen movimientos que se realizan al azar. La difusión consiste en la mezcla de estas moléculas debido a su energía cinética cuando existe un gradiente de concentración, es decir cuando en una parte de la solución la concentración de las moléculas es más elevada. La difusión tiene lugar hasta que la concentración se iguala en todas las partes y será tanto más rápida cuanto mayor sea energía cinética (que depende de la temperatura) y el gradiente de concentración y cuanto menor sea el tamaño de las moléculas.

Algunas sustancias como el agua, el oxígeno, dióxido de carbono, esteroides, vitaminas liposolubles, urea, glicerina, alcoholes de pequeño peso molecular atraviesan la membrana celular por difusión, disolviendose en la capa de fosfolípidos.

Algunas sustancias iónicas también pueden cruzar la membrana plasmática por difusión, pero empleando los canales constituídos por proteínas integrales llenas de agua. Algunos ejemplos notables son el Na+, K+, HCO3, Ca++, etc. Debido al pequeño tamaño de los canales, la difusión a través de estos es mucho más lenta que a través de la bicapa fosfolipídica.

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La célula está cubierta por una superficie externa, conformada principalmente por fosfolípidos y proteínas, denominada membrana celular. Su función es proteger e intermediar en el proceso de transporte de moléculas y sustancias entre el interior y exterior de la célula. Dentro de los procesos de transporte que se llevan a cabo en la membrana se encuentran el proceso de difusión simple y facilitada, a lo cual se le denomina transporte pasivo, y a través de transportadores primarios y secundarios, como transporte activo.

El paso de moléculas a través de una membrana debido a una diferencia de concentración, se denomina difusión simple, en este caso el desplazamiento de las moléculas va en la dirección del gradiente de concentración, el cual va de una zona de mayor a menor concentración. El proceso de difusión simple es estudiado a través de las Leyes de Fick, las cuales relacionan la densidad de flujo de moléculas, la diferencia de concentración, el coeficiente de difusión de las moléculas y la permeabilidad de la membrana como variables fundamentales en el proceso de difusión.

Con el objetivo de analizar el proceso de difusión simple en las membranas se realizó un breve análisis de la primera y segunda Ley de Fick, para estudiar el comportamiento de las moléculas y las variables que intervienen en el proceso de difusión.

Dentro de los resultados obtenidos con el programa se llegó a que, de acuerdo con la primera Ley de Fick, la densidad de flujo es directamente proporcional a la diferencia de concentración y que está a su vez varía de acuerdo con la molécula que esté atravesando la membrana. Además, en relación con la segunda Ley, se evidenció que la concentración relativa en función de las distancias recorridas por las moléculas, describe una distribución gaussiana, en la que a menor tiempo de observación, se alcanza un valor máximo en su pico o pero como dicen eso de el.

Osmosis

Es otro proceso de transporte pasivo, mediante el cual, un disolvente - el agua en el caso de los sistemas biológicos - pasa selectivamente a través de una membrana semi-permeable. La membrana de las células es una membrana semi-permeable ya que permite el paso del agua por difusión pero no la de iones y otros materiales. Si la concentración de agua es mayor (o lo que es lo mismo la concentración de solutos menor) de un lado de la membrana es mayor que la del otro lado, existe una tendencia a que el agua pase al lado donde su concentración es menor.

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El movimiento del agua a través de la membrana semi-permeable genera un presión hidrostática llamada presión osmótica. La presión osmótica es la presión necesaria para prevenir el movimiento neto del agua a través de una membrana semi-permeable que separa dos soluciones de diferentes concentraciones.

La ósmosis puede entenderse muy bien considerando el efecto de las diferentes concentraciones de agua sobre la forma de las células. Para mantener la forma de un célula, por ejemplo un hematíe, esta debe estar rodeada de una solución isotónica, lo que quiere decir que la concentración de agua de esta solución es la misma que la del interior de la célula. En condiciones normales, el suero salino normal (0.9% de NaCl) es isotónico para los hematíes.

Si los hematíes son llevados a una solución que contenga menos sales (se dice que la solución es hipotónica), dado que la membrana celular es semi-permeable, sólo el agua puede atravesarla. Al ser la concentración de agua mayor en la solución hipotónica, el agua entra en el hematíe con lo que este se hincha, pudiendo eventualmente estallar (este fenómeno se conoce con el nombre de hemolisis.

Por el contrario, si los hematíes se llevan a una solución hipertónica (con una concentración de sales superior a la del hematíe) parte del agua de este pasará a la solución produciéndose el fenómeno de crenación y quedando los hematiés como "arrugados".

Ultrafiltración

En este proceso de transporte pasivo, el agua y algunos solutos pasan a través de una membrana por efecto de una presión hidrostática. El movimiento es siempre desde el área de mayor presión al de menos presión. La ultrafiltración tiene lugar en el cuerpo humano en los riñones y es debida a la presión arterial generada por el corazón. Esta presión hace que el agua y algunas moléculas pequeñas (como la urea, la creatinina, sales, etc) pasen a través de las membranas de los capilares microscópicos

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