Proteínas de transporte de la

membrana celular

La estructura de la membrana que recubre al

exterior de la célula está formada por una bicapa

lipídica .

Esta membrana a su vez contiene grandes

moléculas proteicas insertadas en los lípidos

capaces de penetrar el grosor de la membrana.

Estas proteínas constituyen una ruta alternativa

para el transporte de sustancias a través de le

membrana celular.

Tipos de proteínas

Existen diferentes tipos de moléculas proteicas

capaces de transportar sustancias acuosas y

iones del exterior al interior de la célula tales

como:

Proteínas transportadoras: se unen a las

moléculas o iones que van a transportar

Proteínas de los canales: contienen espacios

acuosos y permiten el movimiento de agua en el

interior de la molécula

Transporte Celular

Difusión simple

ósmosis

Difusión facilitada

Primario: Bomba de

sodio - potasio

Secundario:

Cotransporte y contratransporte

Transporte pasivo: Difusión

“ Movimiento molecular aleatorio de las sustancias

molécula a molécula, a través de espacios

intermoleculares de la membrana o en

combinación con una proteína transportadora”

Causa del movimiento: Energía cinética normal de

la materia.

Difusión simple

• Movimiento cinético de las moléculas o iones que se produce a través de una abertura de la membrana o de espacios intermoleculares

Difusión facilitada

• Movimiento en el que precisa la interacción de una proteína transportadora mediante la unión química con los mismos.

Difusión simple

La difusión simple se puede realizar de dos rutas:

1. Intersticios de la bicapa lipídica, si la sustancia

es liposoluble

2. Canales acuosos que penetran todo el grosor

de la bicapa

Uno de los factores mas importantes que determina la rapidez con la que una sustancia difunde a través de la bicapa es la Liposolubilidad. Ejemplo: O, N, alcohol.

Aunque el agua es muy insoluble en los lípidos de la membrana, pasa rápidamente a través de los canales de las moléculas proteicas que penetran todo el grosor de la membrana

mayor tamaño = menor rapidez

Difusión simple a través de canales

proteicos

La sustancias se pueden mover mediante difusión

simple a lo largo de estos canales proteicos de

un lado de la membrana al otro.

Se distinguen por dos características:

permeabilidad selectiva

manejo de “compuertas”

Permeabilidad selectiva:

La selectividad de cada canal depende de las

características propias de cada canal como su

diámetro, su forma, sus cargas eléctricas y sus

enlaces químicos. Ejemplo: canal de

sodio (-) y canal de potasio.

Activación de los canales proteicos:

Difusión FacilitadaTambién denominada difusión mediada por un

transportador , dando paso a moléculas o iones a través de la interacción con proteínas transportadoras.

La difusión facilitada difiere de la difusión simple por una característica muy importante: La Velocidad.

Lo que limita a que la difusión facilitada aumente proporcionalmente su velocidad como lo hace la difusión simple es la existencia de un receptor de unión o poro de unión.

Entre las sustancias mas importantes que atraviesan

la membrana celular mediante la difusión facilitada,

está la glucosa, monosacárido, y la mayor parte de

los aminoácidos.

Diferencias de Presión en la

membrana celular

Presión: es la suma de todas las fuerzas de las diferentes moléculas que chocan contra una unidad de superficie en un momento dado.

“Un lado de la membrana puede tener mayor presión debido a que hay un mayor número de moléculas chocando cada segundo contra la membrana de un lado que del otro, lo que ocasiona que haya mayores cantidades de energía para realizar el movimiento”.

Ósmosis

“La sustancia más abundante que difunde a través de la membrana celular es el Agua, normalmente la cantidad

de agua que se difunde esta equilibrada de manera que se produce un movimiento neto de agua, por tanto el

volumen de la célula permanece constante.

Sin embargo si se produce una diferencia de concentración de agua, se produce un movimiento neto de agua

provocando que la célula se hinche o se contraiga. El movimiento neto del agua que se produce a causa de una diferenciación de concentración de agua se llama

ósmosis.”

Presión Osmótica

“ La cantidad exacta de presión necesaria para

detener la ósmosis”

Transporte Activo

“Cuando una membrana celular

transporta moléculas o iones

contra una gradiente de

concentración, donde

intervenga la utilización de

energía”Activo

primario

Activo secundario

Transporte Activo primario:

Bomba de sodio - potasio

Es el proceso de transporte que bombea iones

de sodio hacia el exterior y al mismo tiempo

bombea iones de potasio hacia el interior, todo

esto apoyándose de una proteína transportadora

.

Esta bomba es responsable de mantener el

voltaje negativo en el interior de la célula para la

atracción de iones positivos al interior.

Una de las características mas importantes de la

bomba de sodio – potasio es el controlar el volumen

celular.

Esto funciona porque en el interior de la célula

existen grandes cantidades de moléculas e iones

negativos, por lo tanto atrae iones positivos del

exterior de la célula.

La bomba de sodio – potasio libera ese sobrecargo

de moléculas

Bomba de Calcio

o Es el mecanismo encargado de bombear iones

de calcio.

o Existen dos tipos de bombas de calcio:

1. Encargada de bombear iones del calcio hacia el

exterior de la célula.

2. Bombear iones de calcio a uno o mas orgánulos

intracelulares, ejemplo: retículo sarcoplasmico y

las mitocondrias

Transporte Activo secundario:

Cotransporte y Contratransporte

Cotransporte:

Cuando los iones de sodio son transportados al

exterior de la célula por transporte activo primario,

el sodio deja un fuerte gradiente de concentración

de sodio afuera de la membrana celular, esta

energía tiende por naturaleza a arrastrar otras

sustancias junto con el sodio.

Contratransporte

En este mecanismo a diferencia del anterior, el ion de

sodio que deja una fuerte gradiente de concentración

se encuentra en el exterior de la célula y la sustancia

que se va a contratransportar se encuentra en el

interior de la célula.

El ion de sodio se posiciona en el punto de acceso al

interior de la célula de la proteína transportadora y la

sustancia en el punto de acceso al exterior.

Una vez que el ion de sodio entra a la célula esa

energía ocasionada, provoca que la sustancia salga

hacia el exterior de la célula