Los mecanismos de transporte hacen que las membranas celulares hacen que la composición de los líquidos intra y extra celulares sean diferentes.
Composición:
La membrana celular es una membrana lipídica es decir hidrosoluble aun así algunas proteínas constituyen una vía de transporte alternativa para las sustancias liposolubles.
Proteínas de canales: crean canales para el movimiento de iones a través de la membrana. Proteínas transportadoras: proceso por el cual la sustancia sufre una modificación estructural para poder desplazarse por la membrana.
Tipos de transporte a través de la membrana celular:
DIFUSION:
SIMPLE:
Las moléculas se mueven sin unirse a proteínas transportadoras.
2 tipos:
- Por medio de intersticios de la bicapa lipídica
- Canales proteicos llenos de agua
El agua penetra con facilidad en la membrana celular y también puede atravesar los canales proteicos de transmembrana.
Se cree que las aperturas de las compuertas de las proteínas están en relación con la extensión de las proteínas transportadoras.
Controles de apertura y cierre de las compuertas:
FACILITADA O MEDIADA POR UN TRANSPORTADOR:
Precisa de una proteína transportadora, la cual ayuda al paso de las sustancias a través de la membrana.
- La molécula se une a un receptor especifico.
- Se produce un cambio y del lado opuesto de la membrana se abre.
La velocidad en su estado máximo se acerca a su máximo de acuerdo al aumento de su concentración (en la sustancia que difunde)
Entre las moléculas más importantes se encuentra la glucosa y la mayoría de aminoácidos.
LAS SUSTANCIAS PUEDEN DIFUNDIR EN AMBAS DIRECCIONES A TRAVES DE LA MEMBRANA CELULAR.
Factores que determinan la velocidad neta de la difusión:
Permeabilidad: Se expresa como la velocidad neta de difusión de la sustancia a través de cada unidad de superficie de la membrana para la diferenciación de concentración de una unidad entre los dos lados de la membrana.
Diferencia de concentración: es proporcional a la diferencia de concentración de la sustancia que difunde a ambos lados de la membrana.
Potencial eléctrico: hace que las sustancias se muevan a través de la membrana a pesar de no haber ningún cambio en la concentración que pueda producir el movimiento. Se calcula por medio de la ecuación de Nernst.
OSMOSIS:
Proceso de movimiento neto de agua causado por la diferencia de concentración del agua.
El agua es la sustancia con mayor cantidad de difusión en ambas partes de la membrana celular.
En condiciones normales no existe ningún tipo de movimiento sin embargo en ciertas condiciones se puede producir una diferencia en la concentración de agua a través de la membrana.
Debido a esto se puede generar que la célula se hinche o que esta se contraiga.
La energía cinética de cada célula es la misma por lo tanto la presión osmótica se determina por:
“la concentración de la solución en función del número de partículas por unidad de volumen, pero no en función de la masa del soluto”
Un osmol expresa la concentración en función del número de partículas.
Es decir, un osmol es el peso molecular de 1 g de soluto no disociado.
TRANSPORTE ACTIVO:
Puede desplazar la sustancia contra un gradiente de concentración.
Se divide en dos de acuerdo al tipo de energía que utiliza, aunque en estos dos casos existe la presencia de proteínas transportadoras las cuales cumplen una función facilitadora.
TIPOS DE TRANSPORTE ACTIVO:
TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO:
Bomba sodio-potasio: transporta iones sodio hacia el exterior de las células e iones potasio al interior.
Esta bomba es responsable de ml mantenimiento de las diferencias de concentración sodio potasio a través de la membrana celular y también establecer un potencial eléctrico negativo dentro de la célula y también controla el volumen celular, debido al intercambio de iones de sodio y potasio hay un intercambio de agua hacia el exterior de la célula.
SE ACTIVA CUANDO LA CELULA COMIENZA A HINCHARSE.
Por lo que se conoce que la bomba de sodio y potasio se encarga de la vigilancia continua del mantenimiento del volumen celular normal.
Funcionamiento:
Se unen 3 iones de sodio a una proteína transportadora en el interior de la célula y se unen dos iones potasio a la proteína transportadora en el exterior de a la célula.
Proceso:
La velocidad de transporte se controla por medio de su concentración:
- Si la concentración es pequeña el transporte es rápido
- Concentraciones altas, el transporte es limitado por las velocidades con las que se pueden producir las reacciones químicas de unión.
TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO:
Cuando los iones de sodio son transportados hacia el exterior en el transporte activo primario esto crea un gradiente de concentración de iones de sodio, el cual representa un almacén de energía debido a que el exceso de sodio en el exterior siempre regresa.
COTRASPORTE: La difusión del sodio puede arrastrar otras sustancias junto a este a través de la membrana celular usando una proteína transportadora.
La glucosa y los aminoácidos son transportados mayormente en las células por este medio, usando proteínas transportadoras las cuales poseen sitios de unión en el exterior: uno para el sodio y otro para la glucosa o ara el aminoácido, cuando la energía de sodio es mayor en el exterior este aporta la energía para el transporte, sin embargo, estas proteínas no realizaran ningún cambio estructural hacia el interior hasta el enlace con la otra sustancia.
CONTRATRANSPORTE: Tanto sodio y la sustancia que va ser transportada se mueven en sentidos opuestos sin embargo el sodio siempre se mueve hacia el interior de la célula.
- Contra transporte de calcio: en este caso se da por el movimiento de calcio al exterior de la célula y los iones de sodio al interior de esta, unidas por una misma proteína.
- Contratan porte de hidrogeno: en los túbulos proximales de los riñones, y el sodio se mueve desde la luz del túbulo hacia el interior de las células tubulares y los iones hidrogeno se contra transportan hacia la luz.
Blog de Fabiola Gómez 