La membrana es una barrera altamente
impermeable y muy selectiva. Previene la perdida de material hidrosoluble
intracelular, pero permite el paso de agua.
A. TRANSPORTE
PASIVO.
– Se realiza a favor de
gradiente de concentración.
– No consume energía.
1. DIFUSIÓN PASIVA.
Las características más
importantes son:
– No es saturable y sigue
una cinética lineal.
– Se alcanza el equilibrio
cuando se igualan las concentraciones a ambos lados de la membrana.
– Transcurre a favor de
gradiente electoquímico.
– No necesita proteínas
transportadoras.
– No hay gasto de energía.
Usan este mecanismo de
transporte las moléculas apolares y de bajo P.m.
El agua se mueve por
osmosis: Movimiento del agua a través de una membrana, desde la zona de baja
concentración de solutos hacia la con mayor concentración.
2. DIFUSIÓN FACILITADA. Existen dos tipos mayoritarios de
proteínas transportadoras:
2.1. PROTEÍNAS DE TRANSPORTE O CARRIER. Permite el paso de moléculas polares
como la glucosa. Sus características son:
– Se alcanza el equilibrio
cuando se igualan las concentraciones a ambos lados de la membrana.
– Va a favor de gradiente
de concentración y no consume energía.
– Es saturable y sigue una
cinética enzimática clásica.
– Interviene una proteína
transportadora llamada PERMEASA.
– Es dependiente de
inhibidores.
– Las sustancias difunden
acopladas a la permeasa y esta sufre un cambio conformacional (modelo de
ping-pong).
2.2. PROTEÍNAS DEL CANAL.
Los CANALES ACUOSOS o POROS
que están formados por proteínas del canal. Con este sistema se aumenta la
velocidad de difusión. Tipos:
a) Canales susceptibles de abrirse
mediante interacción con un ligando (canales
regulados por ligando). Ejemplo: canales de potasio dependientes de ATP.
b) Canales dependientes de voltaje,
como los canales de sodio de la neurona o los canales de calcio del músculo.
2.3. IONÓFOROS.
Los IONÓFOROS son
sustancias de bajo peso molecular e hidrófobas que son sintetizadas por
microorganismos. Se disuelven en la membrana y aumentan la permeabilidad de los
iones, que son transportados a favor de gradiente. Hay dos tipos:
a) Formadores de canales: Gramicidina A (transporta sodio,
potasio y protones).
b) Transportador móvil o carrier: Valinomicina(transporta potasio y
protones).
B. TRANSPORTE
ACTIVO.
1. CARACTERÍSTICAS.
– Sucede en contra de
gradiente electroquímico.
– Gasta energía.
– Participan en proteínas
de membrana (transportadores).
– Es específico y
saturable.
– Sigue una cinética
enzimática y es susceptible a inhibidores.
– El mecanismo molecular de
transporte es de tipo “ping-pong”.
2. TRANSPORTE ACTIVO PRIMARIO.
– Sencillo o UNIPORTE:
transporta una sola sustancia.
– Complejo o COTRANSPORTE:
transporta dos sustancias.
– SIMPORTE: en el mismo
sentido
– ANTIPORTE: en distinto
sentido.
3. TRANSPORTE ACTIVO SECUNDARIO (está asociado al primario). Es un
tipo de transporte que está impulsado por gradientes iónicos. Ejemplo:
– Transporte de aminoácidos
y glucosa acoplado a la ATPasa de sodio y potasio en las células del epitelio
renal e intestino delgado.
– En bacterias y plantas,
la mayoría del transporte activo impulsado por gradiente iónico depende del
gradiente de H+, como el transporte lactosa en E. coli.
C. TRANSPORTADORES
DE INTERCAMBIO (ANTIPORT) DE LA MEMBRANA PLASMÁTICA, REGULAN EL pH
INTRACELULAR.
La mayoría de las células
de los vertebrados tienen un sistema de transporte de intercambio impulsado por
Na+, llamado TRANSPORTADOR DE INTERCAMBIO Na/H+, que regula el pH intracelular
entre 7.1-7.2. Este transportador acopla la salida de H+ y la entrada de Na+,
eliminando H+.
La actividad del
intercambiador está regulada por el pH intracelular:
– pH de 7.7, el
intercambiador está inactivo.
– pH desciende, el
intercambiador se activa.
– pH 7.4, el intercambiador
alcanza su actividad máxima.
Se cree que el
INTERCAMBIADOR Cl-/HCO3- (similar a banda 3) regula el pH intracelular. Estaría
regulado por el pH, pero en sentido opuesto. Este intercambiador saca HCO3- e
introduce Cl-, disminuyendo el pH del citosol siempre que sea alcalino.
D. TRANSPORTE
TRANSCELULAR DE SOLUTOS EN LAS CÉLULAS EPIDÉRMICAS.
En las células epiteliales
del intestino delgado y de la nefrona, los transportadores están colocados de
manera asimétrica:
– Transportadores unidireccionales
acoplados a Na+ están en el polo apical (absorbente) de la membrana plasmática. transportan
nutrientes de forma activa hacia el interior de la célula, generando marcados
gradientes de concentración.
– Proteínas de transporte
independiente de Na+ (permeasas) en polo basal y lateral, que permiten que los nutrientes
abandonen la célula a favor de gradiente de concentración.
La ATPasa Na+/K+ esta en el
polo basolateral y se encarga de mantener el gradiente de Na+ que permite el
transporte (saca Na+ e introduce K+).
E. TRANSPORTE
ACTIVO EN BACTERIAS.
1. TRANSLOCACIÓN DE GRUPO.
La estrategia consiste en
atrapar una molécula que ha entrado en la bacteria de forma pasiva y
modificarla de tal manera que no pueda escapar a través del mismo canal por el
que ha entrado. En algunas bacterias los azucares son fosforilados, con lo que:
– Los azucares fosforilados
están ionizados y no pueden salir.
– La concentración de
azúcar sin fosforilar es baja y mantiene un gradiente de concentración
favorable para que entre más azúcar.
2. BACTERIAS CON DOBLE MEMBRANA:
SISTEMA DE TRANSPORTE QUE DEPENDE DE PROTEÍNAS DE UNIÓN AL SUSTRATO SOLUBLES EN
AGUA.
Las bacterias Gram (-)
tienen en su membrana externa unos poros por los que pueden difundir solutos de
P.m. < 600 daltons, denominados PORINAS. En estas bacterias, algunos
azucares, aminoácidos y pequeños peptidos, son transportados a través de la
membrana interna (plasmática) mediante un sistema de transporte que usa dos componentes.
– PROTEÍNAS PERIPLASMÁTICAS
DE UNIÓN: se unen a la molécula específica que va a ser transportada y sufre un
cambio de conformación que la capacita para unirse al segundo componente del
sistema de transporte localizado en la membrana interna. También pueden actuar
como Rc de quimiotaxis.
– TRANSPORTADOR DE LA
MEMBRANA INTERNA: toma el soluto de la proteína periplásmica y lo transfiere
activamente al interior (gasto de ATP).
2. TRANSPORTE DE
MACROMOLECULAS
A. ENDOCITOSIS.
1. TIPOS DE ENDOCITOSIS.
La célula es capaz de tomar
partículas del medio externo. Se ha de producir una invaginación de la membrana
plasmática en la que se encuentra alojado el material a ingerir. Esta
invaginación quede convertida, por extrangulamiento, en vesícula.
a) Según el tamaño de
partícula englobada, habrá distintos tipos de endocitosis:
– Pinocitosis: captura de líquido o partículas
pequeñas.
– Fagocitosis: captura de partículas grandes como
microorganismos o residuos celulares.
b) Según el mecanismo de
endocitosis, se divide en:
– Endocitosis mediada por
Rc (suele ser la mayoritaria).
– Endocitosis no mediada
por Rc.
2. ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTOR.
Es muy frecuente observar
vesículas endocíticas revestidas por una proteína mayoritaria: la CLATRINA .
2.1. CLATRINA.
La CLATRINA es una proteína
de 180.000 D que se organiza junto con otras proteínas menores en una unidad
denominada TRISQUELION, que es la unidad básica de ensamblaje en la cubierta de
estas vesículas. El trisquelion forma una estructura regular de pentágonos y
hexágonos que recubre las vesículas.
La endocitosis está
directamente relacionada con los microfilamentos citoplasmáticos, que
participan en el proceso. La endocitosis se realiza de forma continua en la
célula.
No hay comentarios.:
Publicar un comentario