Bombas ionicas

Las bombas iónicas, son unas proteínas integrales de membrana responsables de mantener los diferentes gradientes iónicos a través de la membrana plasmática, siendo un buen ejemplo de transporte activo acoplado directamente a hidrólisis de ATP.
Diferentes tipos de proteínas transportadoras de membrana
Se suelen distinguir dos clases de proteínas que intervienen en la difusión facilitada: Lasproteínas canales o de canal facilitan la difusión formando poros (e.g porinas) abiertos en la membrana que permiten la libre difusión de cualquier molécula de tamaño y carga apropiados. Las proteínas transportadoras se unen específicamente en un lado de la membrana a las moléculas que van a ser transportadas, sufren entonces un cambio conformacional que permite que la molécula pase a través de lamembrana y sea finalmente liberada al otro lado. Se distinguen tres tipos de transportadores, Uniportes, transportan un solo tipo de molécula a favor de gradiente de concentración y proteínas de cotransporte (simportes y antiportes), que catalizan el movimiento de una molécula en contra de su gradiente de concentración dirigido por el cotransporte (en la misma dirección o en sentidos opuestosrespectivamente) de otra molécula o ión a favor de gradiente. Existen también canales iónicos (que transportan iones, moléculas cargadas) cuya apertura es regulada por la unión de un pequeño ligando (e.g. un neurotransmisor, acetilcolina) o con una apertura regulada por cambios en el voltaje eléctrico (canales iónicos regulados por voltaje para cationes , , , etc…). Las bombas potenciadas por ATPpermiten a la célula el transporte activo de ciertas moléculas en contra de gradiente de concentración o electroquímico. Los triángulos señalan los gradientes con la punta indicando hacia la zona de menor concentración o de potencial eléctrico.

Hay dos clases principales de proteínas que tienen que ver con el transporte: "proteínas transportadoras" y "proteínas canales". En el caso de las proteínastransportadoras, su mecanismo preciso de acción, aun no esta claro. Se cree que el transportador se une a una molécula específica en un lado de la membrana, y luego la transfiere a través de la doble capa por una serie de contorciones reversibles de la misma, para finalmente liberarla al otro lado. Uno se puede imaginar la proteína, como enzima de unión de membrana, y los solutos que transporta,como su sustrato
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Figura 3: "Modelo hipotético de la operación de una proteína transportadora que facilita la difusión". La proteína transportadora oscila entre las dos formas mostradas (Flip - Flop), de modo que si fuera de la célula, hay una mayor concentración del soluto A, mas se unirán a la proteína en el estado "Flip". Como resultado habrá un movimiento neto de A dentro de la célula enla medida que la proteína varíe entre los dos estados. Si las concentraciones son iguales, no se produce un transporte neto.
Por contraste, las "proteínas canales", forman estrechos poros hidrofílicos, a través de los cuales pueden rápidamente difundir pequeños iones, desde una alta concentración en un lado, a una baja concentración en el otro. La difusión es un proceso pasivo, por lo que lacélula no tiene que gastar energía en el paso de estos iones a través de sus canales. Pero solo iones de un tamaño y carga específica pueden negociar un tipo particular de canal. Como las enzimas, estas proteínas tienen sitios de unión para iones específicos, lo que las hace altamente selectivas. Además, los canales pueden abrirse y cerrarse espontáneamente, o pueden ser "puertas", significando queellos solo se pueden abrir bajo circunstancias particulares. Los canales, voltage- puertas, solo se abren cuando a través de la membrana se alcanza el umbral de diferencia de potencial; los canales puertas se abren mecánicamente en respuesta a stress mecánico; y los canales puertas- ligantes solo se abren en presencia de un "ligante"( moléculas que se unen a la proteína, como por ejemplo puede ser...