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Diferencia entre revisiones de «Transporte de membrana»

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{{otros usos|Transporte (desambiguación)}}
{{wikificar|biología|t=20070426001511}}
El '''transporte celular''' es el intercambio de sustancias entre el interior celular y el exterior a través de la [[membrana plasmática]] o el movimiento de [[molécula]]s dentro de la [[célula]].
La difusión facilitada (o el transporte facilitado) es un proceso de difusión transmembranal que se produce en todas las [[célula]]s eucariotas. Es además una forma de transporte pasivo, adonde las moléculas pasan a través de la bicapa de fosfolípidos, con la ayuda de las proteínas de transporte. Estas proteínas canales pueden abrirse y cerrarse con el voltaje del ión, provinente de un impulso del sistema nervioso, que pasa a través del axón.
== Transporte a través de la membrana celular ==
El proceso de transporte es importante para la célula porque le permite expulsar de su interior los desechos del [[metabolismo]] y adquirir nutrientes, gracias a la capacidad de la [[Membrana plasmática|membrana celular]] de permitir el paso o salida de manera selectiva de algunas sustancias. Las vías de transporte a través de la membrana celular y los mecanismos básicos para las moléculas de pequeño tamaño son:
 
Este canal permite el paso de moléculas más grandes que en el transporte activo ya que pasan a través de las proteínas atraídas por el ión que hace que entren en el [[citoplasma]]. Estas moléculas grandes suelen ser glucosa o aminoácidos. Sin embargo, debido a la naturaleza hidrófoba de los lípidos que componen las membranas de la célula sino fuera por la proteína de transporte las moléculas solubles en agua (glucosa, etc.) y los iones no podrían pasar a través de la membrana, ya que serían demasiado grandes.
=== Transporte pasivo ===
La proteína del transporte implicada es trans-membranal, es decir, atraviesa totalmente la membrana y está formada por un agujero en el medio que permite a las moléculas pasar a través de ella.
Transporte simple de moléculas a través de la membrana plasmática, durante en la cual la célula no requiere de energía, debido a que va a favor del gradiente de concentración o del gradiente de carga eléctrica.
 
En comparación con transporte activo, la difusión facilitada no requiere energía (ATP) y además no va en contra del gradiente de concentración. La difusión facilitada puede ocurrir en poros y canales bloqueados. Los poros nunca se cierran, pero los canales bloqueados se abren y se cierran en respuesta a estímulos nerviosos. Las proteínas del transporte que participan en la difusión facilitada son similares a las enzimas. Las proteínas del transporte también tienen un límite de solutos que pueden transportar.
Se pueden encontrar dos tipos principales de difusión:
* Mediante la bicapa.
* Mediante los canales iónicos.
 
==== Difusión facilitada ====
Algunas moléculas son demasiado grandes como para difundir a través de los canales de la membrana y demasiado insolubles en lípidos como para poder difundir a través de la capa de fosfolípidos. Tal es el caso de la glucosa y algunos otros monosacáridos.
 
Estas sustancias, pueden sin embargo cruzar la membrana plasmática mediante el proceso de difusión facilitada, con la ayuda de una proteína transportadora. En el primer paso, la glucosa se une a la proteína transportadora, y esta cambia de forma, permitiendo el paso del azúcar. Tan pronto como la glucosa llega al citoplasma, una kinasa (enzima que añade un grupo fosfato a un azúcar) transforma la glucosa en glucosa-6-fosfato. De esta forma, las concentraciones de glucosa en el interior de la célula son siempre muy bajas, y el gradiente de concentración exterior --> interior favorece la difusión de la glucosa.
 
La difusión facilitada es mucho más rápida que la difusión simple y depende:
 
* Del gradiente de concentración de la sustancia a ambos lados de la membrana
* Del número de proteínas transportadoras existentes en la membrana
* De la rapidez con que estas proteínas hacen su trabajo
 
==== Ósmosis ====
{{AP|Ósmosis}}
La ósmosis es un tipo especial de transporte pasivo en el cual sólo las moléculas de agua son transportadas a través de la membrana. El movimiento de agua se realiza desde un punto en que hay menor concentración a uno de mayor para igualar concentraciones. De acuerdo al medio en que se encuentre una [[célula]], la [[ósmosis]] varía. La función de la osmosis es mantener hidratada a la membrana celular. Dicho proceso no requiere gasto de energía.
En otras palabras la ósmosis u osmosis es un fenómeno consistente en el paso del solvente de una disolución desde una zona de baja concentración de soluto a una de alta concentración del soluto, separadas por una membrana semipermeable.
 
===== Ósmosis en una célula animal =====
* En un medio [[isotónico]], hay un equilibrio dinámico, es decir, el paso constante de agua.
* En un medio [[hipotónico]], la célula absorbe agua hinchándose y hasta el punto en que puede estallar dando origen a la [[citólisis]].
* En un medio [[hipertónico]], la célula arruga llegando a deshidratarse y se muere, esto se llama [[crenación]].
 
===== Ósmosis en una célula vegetal =====
* En un medio [[isotónico]], existe un equilibrio dinámico.
* En un medio [[hipotónico]], la célula toma agua y sus vacuolas se llenan aumentando la presión de turgencia.
Turgencia: Fenómeno que se da en las celulas vegetales, en la cuál aumenta el agua en la vacuola, aumenta el volumen de la célula y la pared va a dar contención impidiendo que la célula se rompa.
* En un medio [[hipertónico]], la célula elimina agua y el volumen de la vacuola disminuye, produciendo que la membrana plasmática se despegue de la pared celular, ocurriendo la [[plasmólisis]]
Plasmólisis: Se libera agua, disminuye el agua en la vacuola y disminuye el volumen celular. Se separa la Membrana Plasmática de la pared celular.
 
=== Transporte activo ===
{{autotrad|2|marzo}}
 
Es un mecanismo que permite a la célula transportar sustancias disueltas a través de su membrana desde regiones de menor concentración a otras de mayor concentración. Es un proceso que requiere energía, llamado también producto activo debido al movimiento absorbente de partículas que es un proceso de energía para requerir que mueva el material a través de una membrana de la célula y sube el gradiente de la concentración. La célula utiliza transporte activo en tres situaciones: cuando una partícula va de punto bajo a la alta concentración, cuando las partículas necesitan la ayuda que entra en la membrana porque son selectivamente impermeables, y cuando las partículas muy grandes incorporan y salen de la célula
 
== Transporte celular activo ==
En la mayor parte de los casos este transporte activo se realiza a expensas de un gradiente de H<sup>+</sup> (potencial electroquímico de protones) previamente creado a ambos lados de la membrana, por procesos de respiración y fotosíntesis; por hidrólisis de ATP mediante ATP hidrolasas de membrana. El transporte activo varía la concentración intracelular y ello da lugar un nuevo movimiento osmótico de rebalanceo por hidratación.
Los sistemas de transporte activo son los más abundantes entre las bacterias, y se han seleccionado evolutivamente debido a que en sus medios naturales la mayoría de los procariotas se encuentran de forma permanente o transitoria con una baja concentración de nutrientes.
 
Los sistemas de transporte activo están basados en permeasas específicas e inducibles. El modo en que se acopla la energía metabólica con el transporte del soluto aún no está dilucidado, pero en general se maneja la hipótesis de que las permeasas, una vez captado el sustrato con gran afinidad, experimentan un cambio conformacional dependiente de energía que les hace perder dicha afinidad, lo que supone la liberación de la sustancia al interior celular.
 
El transporte activo de moléculas a través de la membrana celular se realiza en dirección ascendente o en contra de un gradiente de concentración (Gradiente químico) o en contra un gradiente eléctrico de presión ([[gradiente electroquímico]]), es decir, es el paso de sustancias desde un medio poco concentrado a un medio muy concentrado. Para desplazar estas sustancias contra corriente es necesario el aporte de energía procedente del [[Adenosin trifosfato|ATP]]. Las proteínas portadoras del transporte activo poseen actividad ATPasa, que significa que pueden escindir el ATP (Adenosin Tri Fosfato) para formar ADP (dos Fosfatos) o AMP (un Fosfato) con liberación de energía de los enlaces fosfato de alta energía. Comúnmente se observan tres tipos de transportadores:
 
* Uniportadores: son proteínas que transportan una molécula en un solo sentido a través de la membrana.
 
* Antiportadores: incluyen proteínas que transportan una sustancia en un sentido mientras que simultáneamente transportan otra en sentido opuesto.
 
* Simportadores: son proteínas que transportan una sustancia junto con otra, frecuentemente un protón (H<sup>+</sup>).
 
==== Transporte activo primario: Bomba de sodio y potasio ====
{{AP|Bomba sodio-potasio}}
Se encuentra en todas las células del organismo, encargada de transportar los [[iones]] [[potasio]] que logran entrar a las células hacia el interior de éstas, dando una carga interior negativa y al mismo tiempo bombea iones [[sodio]] desde el interior hacia el exterior de la célula ([[axoplasma]]), sin embargo el número de iones Na <sup>+</sup> (con carga positiva) no sobrepasa al de iones con carga negativa dando por resultado una carga interna negativa. En caso particular de las [[neuronas]] en estado de reposo esta diferencia de cargas a ambos lados de la membrana se llama potencial de membrana o de reposo-descanso.
 
==== Transporte activo secundario o cotransporte ====
Es el transporte de sustancias que normalmente no atraviesan la membrana celular tales como los aminoácidos y la glucosa, cuya energía requerida para el transporte deriva del gradiente de concentración de los iones sodio de la membrana celular (como el gradiente producido por el sistema glucosa/sodio del [[intestino delgado]]).
* '''Intercambiador calcio-sodio:''' Es una proteína de la membrana celular de todas las células [[Célula eucariota|eucariotas]]. Su función consiste en transportar [[calcio]] iónico (Ca<sup>2+</sup>) hacia el exterior de la célula empleando para ello el gradiente de sodio; su finalidad es mantener la baja concentración de Ca<sup>2+</sup> en el [[citoplasma]] que es unas diez mil veces menor que en el medio externo. Por cada catión Ca<sup>2+</sup> expulsado por el intercambiador al medio extracelular penetran tres cationes Na<sup>+</sup> al interior celular.<ref name="yuchoi">{{cita publicación | apellido = Yu | nombre = SP | coautores=Choi, DW | título=Na<sup>+</sup>–Ca<sup>2+</sup> exchange currents in cortical neurons: concomitant forward and reverse operation and effect of glutamate | publicación=European Journal of Neuroscience | volumen=9 | número=6 | páginas=1273–81 |año=1997 |doi = 10.1111/j.1460-9568.1997.tb01482.x | pmid=9215711 }} </ref> Se sabe que las variaciones en la concentración intracelular del Ca<sup>2+</sup> ([[segundo mensajero]]) se producen como respuesta a diversos estímulos y están involucradas en procesos como la [[contracción muscular]], la [[expresión genética]], la [[diferenciación celular]], la secreción, y varias funciones de las [[neurona]]s. Dada la variedad de procesos metabólicos regulados por el Ca<sup>2+</sup>, un aumento de la concentración de Ca<sup>2+</sup> en el citoplasma puede provocar un funcionamiento anormal de los mismos. Si el aumento de la concentración de Ca<sup>2+</sup> en la fase acuosa del citoplasma se aproxima a un décimo de la del medio externo, el trastorno metabólico producido conduce a la muerte celular. El calcio es el mineral más abundante del organismo, además de cumplir múltiples funciones.<ref name="mathews">{{Cita libro| apellidos = Mathews| nombre = C. K.| coautores = Van Holde, K.E et Ahern, K.G| título = Bioquímica| edición = 3 | año = 2003 | publicación = | ubicación = | id = ISBN 84-7892-053-2}}</ref>
 
== Transporte en masa ==
Las [[macromolécula]]s o partículas grandes se introducen o expulsan de la célula por dos mecanismos:
 
=== Endocitosis ===
{{AP|Endocitosis}}
La endocitosis es el proceso celular, por el que la célula mueve hacia su interior moléculas grandes o partículas, englobándolas en una invaginación de su membrana citoplasmática, formando una vesícula que luego se desprende de la pared celular y se incorpora al citoplasma.
Esta vesícula, llamada endosoma, luego se fusiona con un lisosoma que realizará la digestión del contenido vesicular.
 
Existen dos procesos:
 
* '''Pinocitosis''': consiste en la ingestión de [[líquido]]s y solutos mediante pequeñas [[vesícula]]s.
 
* '''Fagocitosis''': consiste en la ingestión de grandes partículas que se engloban en grandes vesículas ([[fagosoma]]s) que se desprenden de la [[Membrana plasmática|membrana celular]].
'''Endocitosis mediada por receptor o ligando:''' es de tipo especifica, captura macromoleculas especificas del ambiente, fijándose a través de proteínas ubicadas en las membrana plasmatica (especificas).
Una vez que se unen a dicho receptor, forman las vesiculas y las transportan al interior de la célula.
La endocitosis mediada por receptor resulta ser un proceso rápido y eficiente.
 
=== Exocitosis ===
{{AP|Exocitosis}}
Es la expulsión de sustancias como la [[insulina]] a través de la fusión de vesículas con la membrana celular.
 
La exocitosis es el proceso celular por el cual las vesículas situadas en el citoplasma se fusionan con la membrana citoplasmática, liberando su contenido.
 
La exocitosis se observa en muy diversas células secretoras, tanto en la función de excreción como en la función endocrina.
 
También interviene la exocitosis en la secreción de un neurotransmisor a la brecha sináptica, para posibilitar la propagación del impulso nervioso entre neuronas. La secreción química desencadena una despolarización del potencial de membrana, desde el axón de la célula emisora hacia la dendrita (u otra parte) de la célula receptora. Este neurotransmisor será luego recuperado por endocitosis para ser reutilizado. Sin este proceso, se produciría un fracaso en la transmisión del impulso nervioso entre neuronas.
este proceso, hace parte de la formacion de [[Estalagmita|Estalagmitas]]
 
== Referencias ==
{{listaref}}
{{EL|Transporte_celular}}
 
== Véase también ==
* [[Difusión simple a través de la membrana celular]]
* [[AcuaporinaTransporte celular]]
*[[Transporte de membrana]]
* [[Membrana plasmática|Membrana celular]].
* [[Transporte de membrana]]
* [[Transporte trans-membranal]]
 
[[Categoría:Fisiología celular]]
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