digestion celular

TEMA 12: FISIOLOGÍA CELULAR.
 La célula, en tanto que unidad funcional de los seres vivos, está capacitada para llevar a cabo las funciones características de éstos, a saber, nutrición, reproducción y relación. Dicho de otro modo, las funciones que caracterizan a los seres vivos también tienen su contrapartida a nivel celular. La Fisiología celular se ocupa del estudio de estas funciones.
 1.-FUNCIONES DE NUTRICIÓN.
La nutrición es un conjunto de procesos mediante los cuales las células manipulan eficazmente la materia y la energía que extraen de su entorno y las emplean para edificar y mantener sus propias e intrincadas estructuras. La nutrición celular se lleva a cabo en varias fases, cada una de las cuales incluye a su vez diferentes procesos:
a)         Incorporación de losnutrientes.- Se lleva a cabo mediante diferentes modalidades de transporte a través de las membranas que, en función del tamaño molecular de las sustancias incorporadas, puede ir precedido o no por un proceso de endocitosis.
b)         Preparación de los nutrientes para su utilización.- Algunas sustancias de elevado peso molecular no pueden ser utilizadas directamente por las células y deben sufrir unproceso previo de digestión, que las transforma en otras más simples que sí pueden ser asimiladas.
c)         Utilización de los nutrientes.- Las células utilizan los nutrientes que incorporan de su entorno para construir y mantener sus propias estructuras y para obtener la energía que necesitan para llevar a cabo diferentes procesos celulares. Todo ello lo consiguen mediante una compleja red dereacciones químicas catalizadas por enzimas que globalmente recibe el nombre de metabolismo. Dada la gran complejidad del metabolismo se pospondrá su estudio para capítulos posteriores.
d)         Eliminación de los productos de deshecho.- Las sustancias que una vez incorporadas no resultan asimilables por la célula tras el proceso de digestión son expulsadas al medio extracelular, generalmentepor exocitosis. Por otra parte, los productos finales del metabolismo también son excretados fuera de la célula mediante transporte a través de la membrana.
A continuación se estudiarán los diferentes procesos implicados en la nutrición celular.
 
1.1.-TRANSPORTE A TRAVÉS DE LAS MEMBRANAS. 
La membrana plasmática constituye la frontera física de la célula, por lo que todas las sustancias que hayan deentrar o salir de la misma deberán de un modo u otro atravesar esta barrera. Por otra parte, el interior de la célula y el medio extracelular difieren en su composición química, por lo que la membrana plasmática deberá ejercer un riguroso control sobre los moléculas que la atraviesan con el objeto de mantener en los niveles adecuados las concentraciones de los diferentes solutos a ambos lados de lamisma.


El paso de sustancias a través de la membrana plasmática se rige por las leyes de la difusión. En general, cuando dos compartimentos acuosos que contienen disoluciones de diferente concentración están separados por un tabique o división permeable, el soluto se desplazará por difusión simple atravesando el tabique desde el compartimento de concentración más elevada al de concentración másreducida hasta que las concentraciones de ambos compartimentos se igualen (Figura 12.1). Este comportamiento de los solutos está de acuerdo con las leyes termodinámicas: las moléculas o iones del soluto tienden espontáneamente a adoptar la distribución más aleatoria, es decir, la de mayor entropía.
En los organismos vivos, la difusión simple de sustancias entre la célula y el medio extracelular seencuentra limitada debido a que la membrana plasmática presenta una permeabilidad selectiva, es decir, permite el paso de determinadas sustancias e impide el de otras. Analizaremos a continuación la permeabilidad de la membrana plasmática frente a diferentes tipos de solutos y los distintos mecanismos que permiten a éstos atravesarla.
El principal factor determinante de la permeabilidad de la...