Transporte activo en las membranas

Transporte activo

El agua y pequeñas moléculas sin carga no tienen ninguna dificultad el cruzar la porción lipídica de la membrana. Los iones y las moléculas cargadas no pueden cruzarse fácilmente, asi como también moléculas de gran tamaño.

Hay una variedad de mecanismos para que ocurra el paso de sustancias, principalmente son a través de proteínas. Algunos mecanismos por los cuales lassustancias entran a las células requieren la energía (transporte activo) y otros no (transporte pasivo). Algunos mecanismos requieren de las proteínas trasportadoras.

Las moléculas que cruzan fácilmente la membrana plasmática incorporan o dejan las células por difusión. La difusión es el resultado del movimiento y de las colisiones moleculares al azar. Las moléculas se mueven en líneas rectashasta que chocan con otras moléculas. Hay más colisiones donde las moléculas se concentran altamente, así que una sustancia tenderá para moverse desde un área del mayor a menor concetración. La concentración del bióxido de carbono es baja en aire alveolar y alta en la sangre, y el CO2 difundirá de la sangre al alveolo. Mientras que el oxígeno es elevado en el alvéolo y bajo en la sangre. Eloxígeno difundirá del aire a la sangre. Los acontecimientos de la difusión del bióxido y del oxígeno de carbono ocurren simultáneamente.


La ósmosis es la difusión del agua a través de una membrana. Como otras moléculas, el agua se moverá desde un área de la alta concentración a un área de la concentración baja. Cuanto más soluto hay en una solución, más baja es la concentración del agua en esasolución. Hay una terminología para describir diferencias de la concentración entre dos soluciones. Una solución con una concentración más alta del soluto es hipertonica, mientras que una concentración más baja de soluto es hipotónica. Si la solución tienen la misma concentración de soluto y solvente, son isotónicas. El agua se moverá desde un medio hipotónico a un medio hipertónico. La difusiónsimple y facilitada implica que una sustancia sigue su gradiente concentración. Si la sustancia es liposoluble, pasa fácilmente a través de la membrana. Si no es liposoluble, puede cruzar la membrana solamente con una proteína específica (difusión facilitada). Ni la difusión simple ni la difusión facilitada requiere gasto energético.

Sin embargo, una célula puede mover una sustancia a través de lamembrana desde baja a alta concentración, en contra de su gradiente. Este proceso, llamado transporte activo, requiere una proteína transportadora y ATP. El transporte activo es el movimiento de moléculas contra un gradiente de la concentración, por ejemplo con el uso de proteínas transportadoras denominadas bombas. Después de que el ligando se une a la proteína, ésta hidroliza el ATP, y esfosforilada. La fosforilación hace a la proteína experimentar un cambio conformacional, lanzando el ligando al otro lado de la membrana



En algunas células secretan moléculas grandes que no pueden pasar a través de la bicapa de lípido ni transportadores. Dejan la célula por un proceso conocido como exocitosis. Después de una producción en un sistema de membranas llamado el retículoendoplásmico, las moléculas se empaquetan en un saco pequeño de membrana llamado vesícula. Los movimientos de la vesícula avanzan hacia un apilado de membranas denominado aparato de Golgi donde se procesan en su forma funcional final. Sus membranas se combinan y la vesícula lanza su contenido para la modificación. Mientras que las moléculas en el aparato de Golgi se empaquetan otra vez en una vesícula que semueve a la membrana plasmática. Las membranas se combinan, el contenido sale de la célula sin realmente cruzar la membrana. Este proceso puede también ocurrir en sentido inverso, permitiendo que las moléculas grandes se incorporen a la célula. Esto se llama endocitosis. Las células fagocitarias usan la endocitosis para incoporar las células u otras partículas grandes, digiriendolas. Ciertas...