Transporte transmembranal

C.D. Constanza M. Sánchez Guerra

• La bicapa lipídica de la membrana actúa como una barrera

que separa dos medios acuosos, el medio donde vive la célula

y el medio interno celular.

• Las células requieren nutrientes del exterior y deben eliminar

sustancias de desecho procedentes del metabolismo y

mantener su medio interno estable.

• La membrana presenta una permeabilidad selectiva, ya que

permite el paso de pequeñas moléculas, siempre que sean lipófilas,

pero regula el paso de moléculas no lipófilas. Entonces, la mayor

parte de los iones y moléculas solubles en agua son incapaces de

cruzar de forma espontánea esta barrera, y precisan de la

concurrencia de proteínas portadoras especiales o de canales

proteicos. De este modo la célula mantiene concentraciones de iones

y moléculas pequeñas distintas de las imperantes en el medio

externo.

• El paso a través de la membrana posee dos modalidades:Una pasiva, sin gasto de energía, y otra activa , con consumo de energía

• Las proteínas de transporte de la membrana son de dos tipos: proteínas de canal y proteínas portadoras.

• Las proteínas de canal participan en la formación de poros hidrofilacios que son llamados canales iónicos se puede decir que cada canal tiene especificidad ya que es para un ion en particular, existen diferentes tipos de canales como son los de voltaje, ligando, activación mecánica, sin compuerta etc.

1 Pasaje pasivo

Es un proceso de difusión de sustancias a través de la

membrana. Se produce siempre a favor del gradiente,

es decir, de donde hay más hacia el medio donde hay

menos. Este transporte puede darse por:

o Difusión simple . Es el paso de pequeñas

moléculas a favor del gradiente; puede

realizarse a través de la bicapa lipídica o a

través de canales proteícos.

• A) Difusión simple a través de la bicapa (1). Así entran moléculas lipídicas como las

hormonas esteroideas, anestésicos como el éter y fármacos liposolubles y sustancias apolares

como el oxígeno, el CO2 y el nitrógeno atmosférico. Algunas moléculas polares de muy

pequeño tamaño, como el agua, el etanol y la glicerina, también atraviesan la membrana por

difusión simple. La difusión del agua recibe el nombre de ósmosis.

• B) Difusión simple a través de canales (2).Se realiza mediante las denominadas proteínas de

canal. Así entran iones como el Na+, K+, Ca2+, Cl-. Las proteínas de canal son proteínas con un

orificio o canal interno, cuya apertura está regulada, por ejemplo por ligando, como ocurre

con neurotransmisores u hormonas, que se unen a una determinada región, el receptor de la

proteína de canal, que sufre una transformación estructural que induce la apertura del canal.

• C) Difusión facilitada (3) o Transporte pasivo . Permite el transporte de pequeñas

moléculas polares, como los aminoácidos, monosacáridos como la glucosa, etc, que al no

poder atravesar la bicapa lipídica, requieren que proteínas trasmembranosas faciliten su paso.

Estas proteínas reciben el nombre de proteínas transportadoras o permeasas que, al unirse a

la molécula a transportar, sufren un cambio en su estructura que arrastra a dicha molécula

hacia el interior de la célula.

Difusión facilitada

• Difusión simple a través de la bicapa (1).

• Algunas proteínas de membrana forman canales que facilitan el pasaje de sustancias polares o con carga eléctrica.

Difusión simple a través de canales (2).

Difusión facilitada (3) o Transporte pasivo

Transporte pasivo• Difusión simple: proceso por el cual se

produce un flujo neto de moléculas a través de una membrana permeable sin que exista un aporte externo de energía.

transporte de las proteínas de la membrana

Las proteínas de transporte de la membrana son de dos tipos: proteínas de canal

y proteínas portadoras.

Las proteínas de canal participan en la

formación de poros hidrofilacios que son

llamados canales iónicos se puede decir

que cada canal tiene especificidad ya que

es para un ion en particular, existen

diferentes tipos de canales como son los

de voltaje, ligando, activación mecánica,

sin compuerta etc.

2. Pasaje, Transporte o Difusión activa

Se produce pasaje de sustancias en contra delgradiente

• El transporte activo (4). En este proceso tambiénactúan proteínas de membrana, pero éstasrequieren energía, en forma de ATP paratransportar las moléculas al otro lado de lamembrana. Se produce cuando el transporte serealiza en contra del gradiente electroquímico. Sonejemplos de transporte activo la bomba de Na/K,y la bomba de Ca.

Transporte activo: bomba de Na y K

• La bomba de Na y K utiliza ATP para impulsar a la proteína transportadora de anti porte, esta bomba transporta iones de K y saca iones de Na.

Difusión activa:

• Con frecuencia son permeables de manera selectiva a ciertas sustancias

• Muchos de los canales se pueden abrir o cerrar por compuertas.

• Activación de los canales proteicos:

* Activación por voltaje

* Activación química o por ligandos.

Aunque también el transporte activo se divide en primario y secundario

El primario: la energía procede directamente de la escisión del ATP o de algún otro compuesto de fosfato de alta energía.

• Transporte secundario

• En este la energía procede secundariamente de la energía que se ha originado en forma de diferencias de concentración iónica de sustancias moleculares o iónicas secundarias entre los dos lados de una membrana celular, que se genero originalmente mediante transporte activo primario.

• Cotransporte

Ej. Cotransporte de glucosa y aminoácidos junto con iones sodio

• Contra transporte

Ej. contra transporte con sodio de iones calcio e hidrogeno.

• • Difusión simple: paso de sustancias a través de la membrana plasmática como los gases respiratorios y el alcohol.

• • Difusión facilitada: transporte celular donde es necesaria la presencia de una proteína transportadora para que las sustancias atraviesen la membrana.

Acuaporinas

• son en si una familia de proteínas de pasos multiplex que forman canales y cuya función es permitir el paso de agua de un lado a otro.

Enzimas

• la función de estas es ser receptores de las proteínas transmembranales

Ósmosis

Transporte de moléculas de agua solvente a través de la membrana plasmática a favor de su gradiente de concentración.

MOLECULARAquí, no hay gasto de energía.El soluto va a favor de una gradiente de concentración..De una zona de mayor a una de menor concentración.

DIFUSION SIMPLE: Las moléculas traspasan la M. Plasmática de una zona de mayor a menor concentración

DIFUSION FACILITADA: El movimiento moléculas desde una zona de mayor a una de menor concentración (como un carrito transportador).

OSMOSIS: Mov. De agua desde una zona hipotónica hacia una hipertónica a través de una membrana semipermeable o permeable

CITOQUÍMICOAquí, hay gasto de energía por parte de la célula.Movimiento una zona de mayor a una de menor concentración.Va en contar de una gradiente de concentración

(a) ENDOCITOSIS

(b) EXOCITOSIS

Es el ingreso de las moléculas a la célula.Una vez que la molécula esta dentro se forma una vacuola.

Toda molécula que entra debe salir, por lo tanto, aquí la célula expulsa a la molécula

Fagocitosis Cuando la molécula que entra es de gran tamaño o es un microorganismo

Pinocitosis Cuando la molécula que entra esta muy diluida

Web BIOGEO_OV de José Luis Sánchez Guillén

OVIEDO (ESPAÑA)

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BibliografiaGartner L, Hiatt J. texto atlas de histología. China; McGrawHill:2008