COMPUTEXT Y/O MAYOBANEX: 573-1742 • 506-2016
INTRODUCCIÓN Las membranas celulares son estructuras dinámicas esenciales en todas las células. En las células procariotas (bacterias), la única membrana existente cumple la función de limitar a la célula frente al medio externo. En los eucariotas, la variedad de estructuras de membrana existentes permite que se clasifiquen en cinco grupos, de acuerdo a su función •
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!arreras f"sicas entre compartimentos, que proveen un medio ambiente adecuado para que ocurran procesos biológicos con la máxima eficiencia. #ransporte de iones $ moléculas entre compartimentos para mantener esos ambientes. #ransporte de moléculas por una variedad de mecanismos en los diferentes compartimentos para su procesamiento. %eceptoras de se&ales qu"micas $ transductoras de esas se&ales entre compartimentos. 'roductoras de energ"a $ transductoras de esa energ"a entre compartimentos.
MECANISMOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA CELULAR onociendo la estructura celular, sabemos que la bicapa lip"dica de la membrana celular actúa como una barrera que separa dos medios acuosos, el medio donde vive la célula $ el medio interno celular. Las células requieren nutrientes del exterior $ deben eliminar sustancias de deseco procedentes del metabolismo $ mantener su medio interno estable. 'ara posibilitar este intercambio, la membrana celular presenta una permeabilidad selectiva, $a que permite el paso de peque&as moléculas, siempre que sean lipófilas, pero regula el paso de moléculas no lipófilas. Los mecanismos que permiten a las sustancias cru*ar las membranas plasmáticas de las células son esenciales para la vida $ la comunicación de las células. 'ara ello, la célula dispone de dos procesos + Transporte pasivo: cuando no se requiere energ"a para que la sustancia cruce la membrana plasmática. + Transporte activo cuando la célula utili*a #' como fuente de energ"a para acer atravesar la membrana a una sustancia en particular.
Transporte pasivo Los mecanismos de transporte pasivo son • • • •
-ifusión simple smosis /ltrafiltración -ifusión facilitada
Di!si"n Si#p$e Las moléculas en solución están dotadas de energ"a cinética $, por tanto, tienen movimientos que se reali*an al a*ar. La difusión consiste en la me*cla de estas moléculas debido a su energ"a cinética cuando existe un gradiente de concentración0 es decir0 cuando en una parte de la solución la concentración de las moléculas es más elevada.
La difusión tiene lugar asta que la concentración se iguala en todas las partes $ será tanto más rápida cuanto ma$or sea la energ"a cinética (que depende de la temperatura) $ el gradiente de concentración $ cuanto menor sea el tama&o de las moléculas.
Os#osis
Es otro proceso de transporte pasivo, mediante el cual, un disolvente 1el agua en el caso de los sistemas biológicos1 pasa selectivamente a través de una membrana semipermeable. La membrana de las células es una membrana semipermeable $a que permite el paso del agua por difusión pero no la de iones $ otros materiales. 2i la concentración de agua es ma$or (o, lo que es lo mismo, la concentración de solutos es menor) de un lado de la membrana que la del otro lado, existe una tendencia a que el agua pase al lado donde su concentración es menor. El movimiento del agua a través de la membrana semipermeable genera un presión idrostática llamada presión osmótica. La presión osmótica es la presión necesaria para prevenir el movimiento neto del agua a través de una membrana semipermeable que separa dos soluciones de diferentes concentraciones.
U$trai$traci"n En este proceso de transporte pasivo, el agua $ algunos solutos pasan a través de una membrana por efecto de una presión idrostática. El movimiento es siempre desde el área de ma$or presión al de menos presión. La ultrafiltración tiene lugar en el cuerpo umano en los ri&ones $ es debida a la presión arterial generada por el cora*ón. Esta presión ace que el agua $ algunas moléculas peque&as (como la urea, la creatinina, sales, etcétera) pasen a través de las membranas de los capilares microscópicos de los glomérulos para ser eliminadas en la orina. Las prote"nas $ grandes moléculas como ormonas, vitaminas, etc., no pasan a través de las membranas de los capilares $ son retenidas en la sangre.
Di!si"n aci$ita%a lgunas moléculas son demasiado grandes como para difundir a través de los canales de la membrana $ demasiado insolubles en l"pidos como para poder difundir a través de la capa de fosfol"pidos. #al es el caso de la glucosa $ algunos otros monosacáridos. Esta sustancias, pueden sin embargo cru*ar la membrana plasmática mediante el proceso de difusión facilitada, con la a$uda de una proteina transportadora. En el primer paso, la glucosa se une a la prote"na transportadora, $ esta cambia de forma, permitiendo el paso del a*úcar. #an pronto como la glucosa llega al citoplasma, una 3inasa (en*ima que a&ade un grupo fosfato a un a*úcar) transforma la glucosa en glucosa454fosfato. -e esta forma, las concentraciones de glucosa en el interior de la célula son siempre mu$ ba6as, $ el gradiente de concentración exterior 447 interior favorece la difusión de la glucosa. La difusión facilitada es muco más rápida que la difusión simple $ depende • • •
del gradiente de concentración de la sustancia a ambos lados de la membrana del número de prote"nas transportadoras existentes en la membrana de la rapide* con que estas prote"nas acen su traba6o
La insulina, una ormona producida por el páncreas, facilita la difusión de la glucosa acia el interior de las células, disminu$endo su concentración en la sangre. Esto explica el porqué la ausencia o disminución de la insulina en la diabetes mellitus
aumenta los niveles de glucosa en sangre al mismo tiempo que obliga a las células a utili*ar una fuente de energ"a diferente de este monosacárido.
Transporte activo & otros procesos activos
lgunas sustancias que son necesarias en el interior de la célula o que deben ser eliminadas de la misma no pueden atravesar la membrana celular por ser mu$ grandes, por llevar una carga eléctrica o porque deben vencer un gradiente de concentración. 'ara estos casos, la naturale*a a desarrollado el transporte activo, un proceso que consume energ"a $ que requiere del concurso de prote"nas integrales que actúan como 8bombas8 alimentadas por #', para el caso de moléculas peque&as o iones $ el transporte grueso espec"fico para moléculas de gran tama&o como prote"nas $ polisacáridos e incluso células enteras como bacterias $ emat"es.
Transporte activo 'or este mecanismo pueden ser transportados acia el interior o exterior de la célula los iones 9: (bomba de protones) ;a: $ <: (bomba de sodio4potasio), a::, l4, =, aminoácidos $ monosacáridos. 9a$ dos tipos de transporte activo
Transporte activo pri#ario: en este caso, la energ"a derivada del #' directamente empu6a a la sustancia para que cruce la membrana, modificando la forma de las prote"nas de transporte (bomba) de la membrana plasmática. El e6emplo más caracter"stico es la bomba de sodio potasio (;a:><:), que mantiene una ba6a concentración de ;a: en el citosol extra$éndolo de la célula en contra de un gradiente de concentración. #ambién mueve los iones <: desde el exterior asta el interior de la célula pese a que la concentración intracelular de potasio es superior a la extracelular. Esta bomba debe funcionar constantemente $a que a$ pérdidas de <: $ entradas de ;a: por los poros acuosos de la membrana. Esta bomba actúa como una en*ima que rompe la molécula de #' $ también se llama bomba ;a:><:4#'?asa. #odas las células poseen cientos de estas bombas por cada m@A (milimicra cuadrada) de membrana.
Transporte 'r!eso lgunas sustancias más grandes como polisacáridos, prote"nas $ otras células cru*an las membranas plasmáticas mediante varios tipos de transporte grueso
En%ocitosis es el proceso mediante el cual la sustancia es transportada al interior de la célula a través de la membrana. 2e conocen tres tipos de endocitosis
(a'ocitosis en este proceso, la célula crea pro$ecciones de la membrana $ el citosol llamadas pseudópodos que rodean la part"cula sólida. /na ve* rodeada, los pseudópodos se fusionan formando una ves"cula alrededor de la part"cula llamada ves"cula fagoc"tica o fagosoma. El material sólido dentro de la ves"cula es seguidamente digerido por en*imas liberadas por los lisosomas.
Los glóbulos blancos constitu$en el e6emplo más notable de células que fagocitan bacterias $ otras sustancias extra&as como mecanismo de defensa.
Pinocitosis en este proceso, la sustancia a transportar es una gotita o ves"cula de l"quido extracelular. En este caso, no se forman pseudópodos, sino que la membrana se repliega creando una ves"cula pinoc"tica. /na ve* que el contenido de la ves"cula a sido procesado, la membrana de la ves"cula vuelve a la superficie de la célula. -e esta forma a$ un tráfico constante de membranas entre la superficie de la célula $ su interior.
En%ocitosis #e%iante !n receptor este es un proceso similar a la pinocitosis, con la salvedad de que la invaginación de la membrana sólo tiene lugar cuando una determinada molécula, llamada ligando, se une al receptor existente en la membrana. /na ve* formada la ves"cula endoc"tica está se une a otras ves"culas para formar una estructura ma$or llamada endosoma. -entro del endosoma se produce la separación del ligando $ del receptor Los receptores son separados $ devueltos a la membrana, mientras que el ligando se fusiona con un liposoma siendo digerido por las en*imas de este último. Las ves"culas endoc"ticas se originan en dos áreas espec"ficas de la membrana
Los )*o&os rec!+iertos) (8coated pits8) son invaginaciones de la membrana donde se encuentran los receptores.
Los cavéolos son invaginaciones tapi*adas por una prote"na especiali*ada llamada caveolina, $ parece que 6uegan diversos papeles La superficie de los cavéolos dispone de receptores que pueden concentrar sustancias del medio extracelular.
E,ocitosis Es el mecanismo por el cual las macromoléculas contenidas en ves"culas citoplasmáticas son transportadas desde el interior celular asta la membrana plasmática, para ser vertidas al medio extracelular.
Transcitosis Es el con6unto de fenómenos que permiten a una sustancia atravesar todo el citoplasma celular desde un polo al otro de la célula. =mplica el doble proceso endocitosis4exocitosis. Es propio de células endoteliales que constitu$en los capilares sanguineos, transportándose as" las sustancias desde el medio sanguineo asta los te6idos que rodean los capilares.
CONCLUSIÓN La membrana celular es de vital importancia para el transporte celular pues al ser selectivamente impermeable permite el ingreso de sustancias que pueden llegar a ser requeridas sin de6ar expuesta la célula pues solo capta la sustancia q necesita El transporte celular se puede llevar de dos formas una con requerimiento de energ"a, transporte activo, $ otro que no requiere ese tipo de energ"a. 2e determino que los distintos niveles de temperatura en la concentración del permanganato de potasio var"an en el proceso de difusión l alterar la temperatura de la solución La transportación celular es un procedimiento necesario $ vital para el cuerpo umano $ también para todo tipo de ser vivo Llamamos transporte celular al movimiento constante de sustancias en ambas direcciones a través de la membrana. El transporte celular es el mecanismo mediante el cual entran a la célula los materiales que se necesitan mientras salen los materiales de deseco $ las secreciones celulares. El transporte celular puede ser activo o pasivo. El transporte activo es el movimiento de materiales a través de la membrana que se ace usando energ"a.
BIBLIO-RA(.A • • • •
BBB.monografias.com C !iologia es.Bi3ipedia.org>Bi3i>#ransporteDcelular BBB.biologia.edu.ar>celulamit>transpor.tm BBB.profesorenlinea.cl>iencias>elularDtransporte.tml
