Transporte a travésde las membranas

TIPOS DE TRANSPORTE EN LASMEMBRANAS BIOLÓGICAS

I. NO MEDIADO: Ocurre por difusión simple(sin proteína acarreadora o transportadora).

II. MEDIADO1. Transporte pasivo:

1.1 Difusión facilitada. Transportador deglucosa, Intercambiador Cl --HCO3

-

1.2 Ionóforos (valinomicina, monensina ygramicidina) y porinas (mitocondria).1.3 Canales iónicos (receptor deacetilcolina).

TIPOS DE TRANSPORTE EN LASMEMBRANAS BIOLÓGICAS

II. MEDIADO

2. Transporte activo:

2.1 Primario. H+ ATPasa (membranaplasmática, plantas). NaK ATPasa (membranaplasmáticas, animales), ATPasa de Ca2+ yATPasa de H+-K+

2.2 Secundario. Gradiente de iones, AA yazúcares (impulsado por sodio en intestino);lactosa (impulsado por H+, bacterias)(permeasa de lactosa).

CLASES GENERALES DE SISTEMAS DE TRANSPORTEMEDIADO. ESTEQUIOMETRÌA DEL PROCESO.

CLASES GENERALES DE SISTEMAS DETRANSPORTE MEDIADO.

2. CARÁCTER ELÉCTRICO DEL IONTRANSPORTADO.

A. ELECTRONEUTRO: cuando hay unaneutralización de cargas simultáneas, ya sea porel simporte de iones con carga opuesta o por elantiporte de iones con carga similar.

B. ELECTROGÉNICO: cuando el proceso detransporte resulta en la separación de cargas.

Transportador de glucosa

ValinomicinaMonensina Gramicidina

Temperatura (°C)

Con

duct

anci

aFormación de canal

Acarreador

Temperatura de ebullición

30 40 50

TIPOS GENERALES DE ATPasas DETRANSPORTE

1. ATPasas tipo P. (Se fosforilanreversiblemente como partede su ciclo de transporte).

1. Tienen homología de secuencia,especialmente cerca del residuo Aspque se fosforila.

ATPasas tipo P (cont.)

2. Todas se inhiben por el vanadato,un análogo de fosfato.

3. Son proteínas integrales que cruzanla membrana varias veces.

4. Ejemplos: Na+K+ (eucariontessuperiores), H+K+ (células quesecretan ácido).

TIPOS GENERALES DE ATPasasDE TRANSPORTE

2. ATPasas tipo V. (V es por vacuola)

1. Esta es una clase de ATPasas detransporte que es responsable de acidificarlos compartimientos intracelulares demuchos organismos (vacuolas de plantassuperiores y hongos).

ATPasas tipo V (cont.)

2. Son responsables de la acidificación delisosomas, endosomas, el complejo de Golgi ylas vesículas secretoras en las célulasanimales.

3. No sufren fosforilaciones ydesfosforilaciones cíclicas y no son inhibidaspor ouabaína o vanadato.

4. Su papel es el de crear un pH bajo en elcompartimiento para activar proteasas y otrasenzimas hidrolíticas

TIPOS GENERALES DE ATPasas DETRANSPORTE

3. ATPasas tipo F (La F en el nombre se originóen su identificación como factoresacoplantes de energía).

1. Juegan un papel central en las reacciones deconservación de energía en bacterias,mitocondrias y cloroplastos.

2. El flujo de los protones a través de lamembrana impulsa síntesis de ADP y Pi (lainversa de la hidrólisis del ATP).

3. El nombre más apropiado es el de ATPsintasa.

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Ca2

+

Ca2

+

Ca2

+

ADP + Pi

ATP

Calcium-binding molecule

Endoplasmic Reticulum

Retìculo EndoplàsmicoMitochondrion

CYTOSOL

PLASMA MEMBRANE

Ca2+ -ATPasa is membrane ofreticulum endoplasmic

Ca2+ binding molecules incytoplasm

Active Ca2+ import inmitochondrion

Permeasa o transportador de lactosa de E. coli

Ca2+

Na+

Ca2+

2H+

ATP + H2O

ADP + Pi

Extracellular side

Cytosol + + + +- - - - -

• La ouabaína inhibe la Na+-K+ ATPasa.

• Inhibe la salida de Na+

• Disminuye la concentración extracelular deNa+.

• Disminuye la salida de Ca2+

• Aumenta la concentración intracelular deCa2+

Ejercicio 1. Acción de la ouabaína entejido renal.

La ouabaína inhibe específicamente laactividad de la ATPasa de Na+K+ detejidos animales, pero no se sabe queinhiba alguna otra enzima. Cuando laouabaína se agrega a cortes finos detejido renal vivo inhibe el consumo deoxígeno en un 66%. ¿A qué se debe?¿Qué nos dice esta observación acercadel uso de la energía respiratoria deltejido renal?

Ejercicio 2. Absorción intestinal deleucina.

Se estudió el consumo de L-leucina por las célulasepiteliales del intestino de ratón. Los resultados delas mediciones de la tasa de absorción de la L-leucina y varios de sus análogos, con y sin Na+ enel amortiguador de ensayo, son los siguientes.

Consumo enpresencia de Na+

Consumo enausencia de Na+

Sustrato Vmax Kt (mM) Vmax Kt (mM)L-Leucina 420 0.24 23 0.24

D-Leucina 310 4.7 5 4.7L-Valina 225 0.31 19 0.31

Ejercicio 2. Absorción intestinal deleucina.

¿Qué se puede concluir acerca de laspropiedades y mecanismo del transportador deleucina?

¿Se esperaría que la ouabaína inhiba elconsumo de L-leucina?

Ejercicio 3. Efecto de un ionóforo enel transporte activo.

Considere el transportador de leucina en elproblema anterior. ¿Cambiarían Vmax y/o Kt sise agregara un ionóforo de Na+ a la solución deensayo que contiene Na+? Explique.

Tipo detransporte

Proteínaacarreadora

Saturablecon

sustrato

Produce ungradiente de

concentración

Dependede energía

Ejemplo

Difusiónsimple

No No No No H2O, O2

Transportepasivo

Difusiónfacilitada

Si Si No No Transportadorde glucosa

Transporteactivo

Primario

Si Si Si Si ATPasas

Transporteactivo

Secundario

Si Si Si Si Cotransporte deglucosa consodio en elintestino

Canalesiónicos

Si No No No Receptores deacetilcolina

Valinomicina.Un ionóforoacarreadorde potasio

ATPasa decalcio

del retículosarcoplásmico

Acuaporina

Los tres estados de regulador de conductanciatrasmembranal en la fibrosis quistica

Canal de K+ deStreptomyces

lividans