TRANSPORTE: El
proceso de transporte es importante para la célula porque le
permite expulsar de su interior los desechos del metabolismo y adquirir nutrientes, 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:
Es el movimiento constante de sustancias a
través de la membrana celular.
El transporte celular puede ser activo o
pasivo.
El transporte activo es el movimiento de sustancias a través de la
membrana usando energía.
Requiere
un aporte de energía por parte de la célula, ya que se hace en contra del
gradiente (concentración o “cuesta arriba”), la intervención de proteínas de
membrana que pueden tener actividad ATPasa.
Se
necesitan proteínas portadoras y consumo de energía para transportar moléculas
contra su gradiente de concentración.
Las
proteínas que participan en el transporte activo a menudo se llaman bombas,
porque así como una bomba de agua utiliza energía para mover agua contra la
fuerza de gravedad, las proteínas utilizan energía para mover una sustancia
contra su gradiente de concentración.
Existe una
variante del transporte activo, denominada transporte activo secundario, en la que la energía necesaria para bombear un
soluto contra gradiente de concentración no proviene directamente de la
hidrólisis del ATP, sino que es proporcionada por un gradiente electroquímico
establecido previamente. Este gradiente electroquímico se forma mediante
transporte activo de iones que sí depende de la hidrólisis del ATP. Una vez
formado, el regreso a favor de gradiente ("cuesta abajo") de los
iones previamente bombeados proporciona a la proteína transportadora la energía
necesaria para bombear el soluto en contra de su propio gradiente. En esta
modalidad de transporte activo son pues necesarias dos proteínas
transportadoras: una encargada de bombear iones por transporte activo primario
(dependiente de ATP), y otra que utiliza la energía del gradiente
electroquímico así creado para transportar el soluto por transporte activo
secundario
El
transporte pasivo
En esta
modalidad de transporte las sustancias atraviesan la membrana plasmática a
favor de gradiente de concentración, es decir, desde el lado de la membrana en
el que la sustancia se halla a concentración más elevada hacia el lado en el
que dicha concentración es más reducida. Cuando se trata de iones o sustancias
cargadas, además del gradiente de concentración, interviene el gradiente
eléctrico a través de la membrana (potencial de membrana), que vendrá dado por
la cantidad y el signo (+ o -) de las cargas eléctricas a ambos lados de la
misma. En este caso, el transporte tendrá lugar a favor de gradiente
electroquímico (suma vectorial de los gradientes eléctricos y de
concentración).
El transporte
pasivo es un proceso espontáneo, transcurre de acuerdo con las leyes de la
difusión antes citadas y, por lo tanto, no implica ningún consumo de energía.
En función de la naturaleza polar o apolar de los diferentes tipos de
sustancias que atraviesan la membrana mediante transporte pasivo, éste puede
tener lugar por difusión simple o por difusión facilitada.
Difusión simple.- Las sustancias orgánicas de naturaleza apolar
difunden fácilmente a través de la bicapa lipídica a favor de gradiente de
concentración; para ellas, el entorno apolar definido por las colas
hidrocarbonadas de los lípidos de membrana no supone ninguna barrera
infranqueable. Los gases de importancia biológica, tales como el O2
y el CO2, gracias a su escasa o nula polaridad y a su pequeño
tamaño, también difunden con facilidad a través de la bicapa lipídica.
El agua, gracias
a su pequeño tamaño molecular, también atraviesa la membrana por difusión
simple a través de la bicapa lipídica a pesar de ser una sustancia polar;
también lo hacen otras sustancias polares de pequeño tamaño tales como el
etanol o la urea. La dirección del flujo de agua a través de la membrana viene
determinada por la tendencia de la célula a alcanzar el equilibrio osmótico con
su entorno.
La difusión facilitada requiere de la concurrencia de unas proteínas de
membrana específicas denominadas proteínas transportadoras o permeasas. La relación
entre las permeasas y las moléculas por ellas transportadas es de la misma
naturaleza que la que existe entre un enzima y su sustrato, es decir, la
molécula transportada es el ligando específico de una determinada permeasa . La
molécula transportada se acopla al centro activo de la permeasa e induce en
ella un cambio conformacional que lleva a dicha molécula al lado contrario de
la membrana, produciéndose entonces su liberación y la consiguiente
recuperación por parte de la permeasa de su conformación original. En las
membranas celulares existen centenares de permeasas diferentes cada una de las
cuales es específica para una sustancia determinada.
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