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Transporte a través de la membrana
La membrana es una barrera selectiva al paso de sustancias. A través de esta se establece una diferencia de composición entre el medio interno y el medio externo. Esta diferencia recibe el nombre de gradiente. Se denomina gradiente de concentración a la diferencia de la concentración que se establece entre el medio externo celular y el medio interno, aunqueeste término no tiene que referirse necesariamente a la diferencia de concentración producida a través de una barrera física como lo es la membrana, pues en diferentes zonas en el interior de un mismo recipiente puede haber diferencias de concentración, y por tanto un gradiente.
De esta forma se puede afirmar también que, entre los medios intracelular y extracelular se establece un gradienteeléctrico. Este gradiente se debe a que en el interior de la célula hay iones cargados positiva y negativamente (cationes y aniones) y lo mismo ocurre con el líquido extracelular, que contiene disueltos gran cantidad de iones. El gradiente eléctrico es la diferencia de cargas, ya sean positivas o negativas, que se establece a través de la membrana.
No todas las sustancias atraviesan la membrana de lamisma forma. Para cada sustancia de acuerdo a su naturaleza, existe un mecanismo de transporte y una estructura membranosa que permite su paso.
De acuerdo a la forma en que las sustancias atraviesan la membrana se pueden establecer dos grandes categorías de transporte:
Transporte pasivo: consiste en el transporte de sustancias que se mueven a favor de su gradiente de concentración, es decir, desdedonde hay más cantidad de sustancia hacia donde hay menos, sin consumo de energía metabólica.
Transporte activo: consiste en el transporte de moléculas que se mueven en contra de su gradiente de concentración y con gasto de energía metabólica.
Transporte pasivo
Dentro del transporte pasivo existen varias modalidades que se ajustan a las características que definen a esta categoría. Porejemplo: se mueven por transporte pasivo las moléculas liposolubles que atraviesan libremente la bicapa lipídica, los iones que se mueven a favor de su gradiente a través de canales iónicos en la membrana y el agua.
Difusión
La difusión es un fenómeno físico que ocurre en una disolución, debido al movimiento caótico – térmico espontáneo de las partículas del soluto y el disolvente. Este movimiento serealiza a favor de un gradiente de concentración, es decir, las partículas se mueven de donde hay mayor concentración a donde hay menor concentración. A continuación describimos un experimento muy sencillo que permite comprender la esencia de este fenómeno:
Si se toma un recipiente con agua y se le añaden 3 ó 4 gotas de un colorante concentrado, se observa pasado un tiempo y sin necesidad deagitar el frasco, como poco a poco este colorante se disuelve en el agua, hasta que la solución agua – colorante se torna homogénea. Esto significa que las partículas de colorante se movieron de la zona del recipiente donde cayeron las gotas (zona 1) más concentrada, hacia el resto del mismo donde solo había agua y por tanto, la concentración del colorante era menor (zonas 2, 3, 4). El movimiento delas partículas es continuo hasta que en todos los puntos del recipiente la concentración del colorante es la misma, es decir, un estado de equilibrio donde: Czona1 (colorante) = Czona2 (colorante) = Czona3 (colorante) = Czona4 (colorante)
Cuando la difusión ocurre a través de una barrera física recibe el nombre de permeabilidad, en los sistemas biológicos la barrera física que deben atravesar lassustancias es la membrana, y a pesar de esto muchos autores continúan llamando al proceso sencillamente difusión.
Se dice que una molécula se mueve por permeabilidad, cuando en un sistema biológico, atraviesa la membrana libremente impulsada por una diferencia de concentración, siempre moviéndose del medio con mayor cantidad de esa sustancia hacia el medio que tiene menor cantidad de la misma,...