Mecanismos de transporte celular y Energía de Gibbs

TAREA 1: Mecanismos de transporte.

        Para comenzar a hablar sobre los mecanismos de transporte a los que acude una célula, iniciaremos por definir lo que es la membrana celular.

        La membrana celular es una capa semi-permeable multi-usos dentro de la biología. Es capaz de dotar a la célula de: estructura, protección contra el medio a sus organelos, además de permitir a ciertas células ciertas unidades de especialización. Está constituida por una bicapa fosfolipídica, la cual ayuda a determinar que moléculas pueden desplazarse dentro y fuera de la célula, de igual manera, es de gran importancia a la hora de mantener la delicadeza de la homeostasis de cada célula. Algunas moléculas pueden entrar y salir sin dificultad alguna, otras requieren de estructuras específicas para permitirse la entrada al interior de la célula; e incluso aquellas que necesitan de un aumento de energía en orden de penetrar la membrana celular. Existen principalmente dos mecanismos a los que las moléculas acuden para así poder moverse a través de la membrana, por mecanismo pasivo (como difusión que no requiere gasto enérgico) o activo (requiere un gasto enérgico).

Mecanismos de transporte pasivo

        Difusión simple: en medio de este mecanismo, ciertas moléculas son capaces de traspasar la membrana celular. Dichas moléculas deben ser relativamente pequeñas y no polares, esta forma logra pasar a través de la membrana. Este mecanismo puede ser interrumpido cuando la distancia de difusión incrementa a mayor escala, esto a causa de anormalidades durante la transportación de recursos a cada célula que los requiera.

        Difusión facilitada: se le denomina así a cualquier difusión que se ve de alguna ayuda (facilitada) de ciertos canales de transporte en la membrana celular. Estos canales están constituidos por glicoproteínas        (proteínas con CHO’s adheridos), las cuales permiten el paso molecular a través de la membrana celular. Los canales son, casi siempre específicos para cada molécula y/o tipo molecular. Así aquellas moléculas que utilizan este mecanismo tienen una relación con cada una de las funciones fisiológicas.

        Canales iónicos: son moléculas proteicas dispersas a lo largo de la membrana celular, las cuales permiten el paso de iones desde un lado de la membrana hasta el lado más lejano al que entró. Estos canales cuentan con un poro acuoso, el cual se torna muy accesible a iones al cabo de un cambio conformacional en una estructura proteica, esto a su vez causa la abertura del canal iónico afectado. Se dividen entre aquellos que son: abiertos por cambios en el potencial de membrana, canales iónicos permeables por medio de voltaje, y los que se abren deshabilitando un ligando (tales como una hormona o neurotransmisor) así algunos que son susceptibles por ligando.

Mecanismos de transporte activo

         De manera usual, el cuerpo requiere mover moléculas en contra del gradiente celular. Estos movimientos requieren de cierta cantidad energética que es tomada de la propia célula. Un ejemplo clásico es el bombeo sodio-potasio (Na+/K+ + ATPasa) que ayuda a mantener el potencial de reposo en las células.

Bombas

        Las células también requieren mover y trasmitir ciertos elementos indispensables en el funcionamiento biológico de los seres vivos. Las bombas iónicas utilizan energía originada por la hidrolisis del ATP para así establecer y mantener gradientes iónicos, los cuales son de gran importancia en el impulso de muchos de los transportes esenciales antes mencionados. Estas bombas son también denominadas como ATPasas de transporte, por su acción de hidrólisis al ATP a ADP y fosfato; así utilizan la energía liberada para bombear iones u otro soluto requerido a lo largo de la membrana. Las bombas impulsadas por ATP se encuentran definidas en tres clases principales:

        Bombas de tipo P: formado por proteínas transmembrana multipaso funcional y estructural-mente relacionadas entre sí. Su carácter de autofosforilación durante el ciclo de bombeo les denomina de “tipo P” (P como elemento químico representativo). Ejemplo, aquellas encargadas de generar y mantener gradientes de Na+, K+, H+ y Ca2+.

        Bombas de tipo F: proteínas de gran parecido a turbinas, las cuales están constituidas a partir de una variedad de subunidades. Se distinguen de las bombas ATPasas de tipo P al encontrarse en la membrana plasmática de las bacterias, en la membrana interna de las mitocondrias y en la membrana tilacoidal de los cloroplastos. Utilizan un gradiente H+ (generado por el transporte electrónico de la fosforilación oxidativa que ocurre durante la fotosíntesis) a través de la membrana para impulsar el ATP a partir de ADP y fosfato.

        Los transportes ABC que bombean, en su mayor parte, moléculas pequeñas a través de las membranas celulares, totalmente distintas a las ATPasas de tipo P y F que selectivamente transportan iones.

TAREA 2

Funciones nutricionales y medicinales de los aminoácidos:

        Son macromoléculas de clase importante, que juegan un rol de supervivencia para la vida. Han ganado un interés de gran significado debido al uso farmacéutico como: hipoalergénicos, por sus propiedades antiquetónicas y para actividad de esterilización y antimicótica. De igual manera desempeñan un papel importante al regular el metabolismo nutricional y la inmunidad.

...