Transporte de membrana y naturaleza dinámica de las células
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Naturaleza dinámica
Naturaleza dinámica
Para que una célula pueda sobrevivir y crecer es necesario que los nutrientes ingresen a través de la membrana plasmática y que los productos de desecho sean expulsados hacia el exterior.
La naturaleza de la bicapa lipídica es anfípática y tiende a bloquear el pasaje de casi todas las moléculas hidrosolubles, pero es necesario que estas moléculas atraviesen la membrana para que la célula pueda:
- Transportar glúcidos y aminoácidos
- Eliminar productos de desecho como el CO2
- Regular la concentración intracelular de una diversidad de iones inorgánicos
Movimiento de sustancias
Movimiento de sustancias
El flujo de sustancias de un compartimento a otro (entre el medio extra e intracelular) puede realizarse a favor o en contra de un gradiente electroquímico.
El gradiente electroquímico tiene dos componentes, uno eléctrico y otro químico.
El componente eléctrico es resultado de la diferencia de carga de los iones en ambos lados de la membrana. Como resultado de la permeabilidad selectiva de la membrana plasmática, el interior de la célula tiene mayor cantidad de cargas negativas en comparación con el exterior. Esta diferencia de carga da lugar a una diferencia de potencial que se conoce como potencial de membrana.
El componente químico es resultado de la diferencia en la concentración de iones en ambos lados de la membrana.
Transporte de membrana
Transporte de membrana
Se denomina transporte de membrana biológica al conjunto de mecanismos que regulan el paso de solutos, como iones y pequeñas moléculas, a través de membranas plasmáticas.
Dicha propiedad se debe a la selectividad de membrana (semipermeable), una característica que le aporta la posibilidad de permitir la permeabilidad de ciertas sustancias pero no de otras.
Si el intercambio de sustancias se realiza a favor de gradiente, el requerimiento de energía es nulo (Transporte pasivo).
Si el transporte se hace en contra de gradiente, se requiere el aporte de energía metabólica (Transporte activo).
Transporte pasivo
Transporte pasivo
El transporte pasivo permite el paso de moléculas a través de la membrana plasmática a favor de gradiente de concentración o de carga eléctrica, por lo que no precisa de energía. Este tipo de transporte puede tener lugar a través de la bicapa lipídica, de los canales iónicos o proteínas transportadoras.
Hay cuatro mecanismos de transporte pasivo:
- Ósmosis
- Difusión simple
- Difusión facilitada
- Ultrafiltración o Diálisis
Ósmosis
Ósmosis
Transporte pasivo en el cual solo las moléculas de agua son transportadas a través de una membrana semipermeable. El movimiento se realiza a favor de gradiente, esto es desde el medio de mayor concentración de agua (menor concentración de soluto) hacia el de menor concentración de agua (mayor concentración de soluto).
Permite equilibrar las concentraciones del soluto de los medios separados por la membrana celular.
La función de la ósmosis es mantener hidratada a la célula, dicho proceso no requiere del gasto de energía (ATP).
Ósmosis en una célula animal:
- En un medio isotónico, tanto la entrada como salida de agua es constante, es decir, existe un equilibrio dinámico.
- En un medio hipotónico, la entrada de agua es superior a la salida, la célula absorbe el agua hasta reventarse (citólisis).