Transporte de Membrana.

Transporte de Membrana

El transporte es el mecanismo por el cual la membrana controla el paso de pequeñas moleculas hacia el interior y exterior de la célula.

La membrana plasmática está formada por una bicapa lipídica. Esta tiene cabezas hidrófilas y colas en la parte central hidrófobas. Esta característica hace que la membrana cree una barrera que bloquee el paso de las moleculas hidrosolubles. Sin embargo, es necesario que entren al interior de la membrana plasmática algunas moleculas hidrosolubles para que se dé el funcionamiento correcto de la célula. Para que estas moleculas puedan atravesar la bicapa lipídica es necesario transporte de membrana. Estos transportes van a permitir el paso libre de ciertas moleculas, mientras que otros tipos de transportes van a ocupar de proteínas transportadoras debido a que la molécula no es permeable para pasar libremente la bicapa lipídica.

PRINCIPIOS DE TRANSPORTE DE MEMBRANA:

Concentración de iones en el interior y exterior de la célula [pic 1]

   Las concentraciones de iones de las células son diferentes en su interior en comparación al medio circundante. Esta característica   es importante porque permite la supervivencia y la función celular. En el interior de la célula podemos encontrar iones inorgánicos como el K+ (en mayor cantidad), Na+, Ca+ u Cl- . En el exterior podemos encontrar los mismos iones en diferentes concentraciones. El ion extracelular más abundante es el Na+.  La célula necesita estar en un equilibrio por lo que las cargas positivas y negativas que se encuentran en el interior deben estar equilibradas con las cargas negativas y positivas del exterior.

Permeabilidad selectiva:

Debido a las características hidrófobas e hidrófilas de la membrana no todas las moleculas pueden pasar a traves de ella libremente. Para que las moleculas pasen a traves de ella deben de tener características específicas. [pic 2]

TIPOS DE TRANSPORTES

Dependiendo del tipo de molécula que se quiera transportar a traves de la membrana va a depender el tipo de transporte que se utilizara.

[pic 3]

Diferencias de los tipos de Transportes:

Tipos de Proteínas:

Transportadoras:                                                                                                                                                      Estas proteínas tienen sitios de unión, para que se le una molécula que encaje en el sitio de unión. Cuando la molécula se une la proteína cambia su conformación para dejar que la molécula pase al interior o exterior de la membrana plasmática.  Estas proteínas pueden transportar más de un solo soluto simultáneamente. [pic 4]

Las Uniporte pueden transportar un solo soluto. Las Simporte pueden transportar una molécula y un ion en la misma dirección, ya sea adentro o fuera de la célula. Y las Antiporte, pueden permitir el paso de una molécula hacia adentro y la salida de otra hacia el exterior de la célula.

                    [pic 5]

De Canal: Las proteínas de canal forman poros acuosos, que permiten el paso de moleculas hidrosolubles. Estos cuentan con filtros de selectividad que van a permitir el paso de ciertas moleculas que cuenten con características específicas. Para que estas moleculas (iones) puedan pasar ocupan tener el diámetro adecuado y la carga correcta. Por esta razón, a traves de la membrana a distintos canales que permiten el paso de un ion determinado. Tienen una mayor velocidad en el transporte en comparación con las proteínas transportadoras ya que no cambian su conformación para permitir el paso de la molécula. Otra característica de los canales es que estos tienen una compuerta que abre o cierra dependiendo de los estímulos que reciba. [pic 6]

Gradiente Electroquímico: [pic 7]

Las permeabilidad a través de las membranas implican la aparición de una distribución asimétrica de iones a uno y otro lado de la membrana celular y una diferencia en la composición del lado extracelular e intracelular posibilita la aparición de un gradiente de concentración o gradiente químico.

Se crea una diferencia de cargas eléctricas entre el interior de la célula y el fluido que la rodea, generando un gradiente eléctrico o diferencia de potencial que se denomina potencial de membrana. La variación espacial del potencial eléctrico y químico a través de la membrana se denomina gradiente electroquímico. De este gradiente electroquímico resulta un tipo de energía potencial disponible para la realización de las distintas actividades celulares, energía potencial denominada potencial de membrana (Vm). Por lo tanto, el potencial de membrana es el voltaje que le dan a la membrana las concentraciones de los iones en ambos lados de ella.

BOMBA SODIO POTASIO

La bomba de Na+-K es impulsada por el agregado transitorio de un grupo fosfato La bomba posee un funcionamiento cíclico, esta presenta un excelente ejemplo de como una proteína acopla dos reacciones. La bomba de Na+ -K+ contribuye al mantenimiento del equilibrio osmótico de las células animales.[pic 8]

• Paso 1: el Na+ se fija a la bomba en sitios expuestos en el interior de la célula, esto activa la ATPasa.
• Paso 2: la hidrolisis del ATP determina la liberación de ADP y la transferencia de un grupo fosfato. Aquí se forma un enlace de alta energía, es decir la bomba se autofosforila.
• Paso 3: la fosforilazion determina que la bomba modifique su conformación y libere Na+ en la superficie exterior de la célula y simultáneamente exponga un sitio de unión del K en esa misma superficie.
• Paso 4 y 5: La fijación del K+ extracelular desencadena la eliminación del grupo fosfato, en pocas palabras la desfosforilacion.
• Paso 6: la bomba recupere su conformación inicial y descargue del K en el interior de la célula.

OSMOSIS. 

Es el desplazamiento del agua desde una región con baja concentración de soluto (alta concentración de agua),hacia una región con alta concentración de soluto y baja de agua. Dado que la membrana plasmática es permeable al agua, si la concentración total de soluto es diferente en algún lado, esta debe ir a equilibrar ambas, ese desplazamiento es osmosis.

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