TRANSPORTE DE SUSTANCIAS

TRANSPORTE DE SUSTANCIAS

Casi todas las células vivas están bañadas por un líquido, el cual puede ser el líquido extracelular del cuerpo humano, el agua de una charca en la cual nada un organismo unicelular, como la amiba, o las paredes celulares saturadas de agua de una planta joven. La membrana plasmática separa el citoplasma líquido de la célula de su ambiente líquido.

Las moléculas individuales en un fluido se mueven continuamente, golpeándose con fuerza unas contra otras en direcciones aleatorias. Sin embargo, por encima de estas colisiones, puede haber un movimiento de partículas en el fluido, o de todo el fluido, en respuesta a su gradiente de concentración. Las moléculas se mueven de regiones de alta concentración a otras de baja concentración o desde una alta presión a una baja presión. Las moléculas cargadas (iones) se desplazan en respuesta a los gradientes eléctricos hacia las cargas desiguales o se alejan de las cargas iguales. El gradiente de concentración, presión o carga eléctrica proporciona la energía potencial que puede ocasionar el movimiento neto de las moléculas.

El potencial de agua es la tendencia del agua a moverse de un área de mayor concentración a una de menor concentración. Las moléculas de agua se mueven de acuerdo a la diferencia de energía potencial entre el punto donde se encuentran y el lugar hacia donde se dirigen. La presión y la gravedad son dos de los orígenes de este movimiento.

Recuerde por ejemplo el ciclo hidrológico en el cual el agua fluye de las partes altas a las bajas, al igual que el agua de lluvia cae de las nubes, y para volver a formar parte de ellas es necesario que el sol la evapore. La energía es necesaria tanto para mantener este ciclo, como para llevar el agua a una zona alta.

Debido a que el citoplasma de una célula es muy diferente del líquido extracelular, los gradientes de concentración, carga eléctrica y en ocasiones de presión, atraviesan la membrana plasmática. En su papel de protección de la célula, la membrana plasmática ejecuta dos tipos de movimiento

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Transporte activo:

Todas las células necesitan mover algún material por sus membranas plasmáticas, en contra de su gradiente de difusión. Por ejemplo, cada célula requiere de algunos nutrimentos que están en menor concentración en el medio que en el citoplasma celular. Por lo tanto, la difusión ocasionaría que la célula perdiera y no ganara estos nutrimentos. Otras sustancias, como los iones de sodio y calcio, necesitan mantenerse en bajas concentraciones dentro de las células que en el fluido extracelular. Cuando estos iones se difunden dentro de la célula, deben bombearse hacia fuera nuevamente en contra de su gradiente de concentración. Por lo que la célula ha desarrollado una serie de procesos que utilizan energía celular para mover materiales hacia adentro o fuera de la misma.

En el transporte activo, las proteínas de membrana utilizan la energía celular para mover moléculas individuales y cruzar la membrana plasmática. Las proteínas de transporte activo atraviesan la membrana. Fig.1

El transporte activo requiere un gasto de energía para transportar la molécula de un lado al otro de la membrana, pero el transporte activo es el único que puede transportar moléculas contra un gradiente de concentración, al igual que la difusión facilitada el transporte activo esta limitado por el numero de proteínas transportadoras presentes.

El transporte activo es el movimiento de pequeñas partículas individuales o iones a través de proteínas de membrana que se mueven, utilizando energía celular, generalmente ATP.

Existen varios procesos por los cuales se lleva a cabo el transporte activo:

1. 2 Endocitosis: proceso mediante el cual las células obtienen materiales grandes que no pueden pasar a través de la membrana celular. Durante la endocitosis, la membrana plasmática engloba las partículas o gotas de líquido y emite un saco membranoso denominado vesícula, que lo lleva al interior de la célula.        Hay dos tipos de endocitosis:

1. • Pinocitosis: la célula adquiere partículas pequeñas o gotas de líquidos.
2. • Fagocitosis: Es la entrada de materiales sólidos al interior de la célula; se utiliza para captar partículas grandes, incluidos microorganismos.

1. Exocitosis: Es lo contrario de la Endocitosis; es utilizada por la célula para deshacerse de materiales de desecho, productos no deseados de la digestión o para secretar materiales hacia la superficie celular.

Transporte pasivo

Aunque los gradientes de presión y potencial eléctrico son importantes en la regulación del movimiento de ciertas sustancias en los organismos vivos, en su mayor parte los materiales se mueven pasivamente por las membranas plasmáticas lo hacen en respuesta a los gradientes de concentración.

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