TRANSPORTE DE IONES Y MOLÉCULAS DE BAJA MASA MOLECULAR

La membrana celular contiene grandes números de moléculas proteicas insertadas en los lípidos . La bicapa lipídica constituye una barrera frente al movimiento de moléculas de agua entre los compartimientos del líquido extracelular e intracelular, aunque hay unas sustancias que pueden penetrarla y difundirse directamente a través de la propia sustancia lipídica. El transporte de moléculas de poca masa molecular se lleva a cabo mediante dos tipos de transporte:

• Transporte pasivo.
• Transporte activo

Transporte pasivo

La DIFUSIÓN es un movimiento molecular de las sustancias a través de espacios intermoleculares de la membrana o en combinación con una proteína transportadora.

Se efectúa a favor de gradiente y sin consumo de energía. Hay dos mecanismos:

• Difusión simple. En ella el movimiento de las moléculas se produce a través de espacios intermoleculares sin ninguna interacción con las proteínas transportadoras de la membrana. Se produce ya sea a través de los intersticios de la bicapa lipídica. Sustancias con bajo peso molecular y sin carga o con carga neta cero (oxígeno, dióxido de carbono, etanol…) se deslizan entre los fosfolípidos de membrana. Son moléculas que tienen una liposolubilidad elevada, directamente proporcional a la velocidad de difusión de cada una de ellas a través de la membrana.

• Difusión facilitada. Se realiza a través de proteínas integrales de membrana que permiten el paso a diferentes sustancias polares o con carga eléctrica a favor de gradiente. son de 2 tipos:
  • PROTEÍNAS DE CANAL, si están siempre abiertas y forman canales o poros acuosos en la bicapa. Sin embargo, el diámetro de un poro y sus cargas eléctricas proporcionan una selectividad que permite solo el paso de ciertas moléculas a través de ellos. Veamos 2 ejemplos:
    • El canal del sodio mide solo de 0,3 a 0,5 nm de diámetro y sus superficies internas están revestidas con aminoácidos que tienen una carga intensamente negativa, las cuales arrastran pequeños iones de sodio deshidratados hacia el interior de estos canales.
    • Las acuaporinas o canales de agua solo permiten el paso de agua por las membranas celulares. En las distintas células del cuerpo humano se han descubierto al menos 13 tipos diferentes de acuaporinas. La densidad de algunas acuaporinas en las membranas celulares no es estática, sino que se ve alterada según las diferentes condiciones fisiológicas.
  • CARRIERS o PERMEASAS, si permiten el paso de sustancias tras sufrir un cambio conformacional. La proteína se une a la molécula que va a transportar, sufre un cambio conformacional que posibilita la transferencia de la molécula de un lado a otro de la membrana. Sería el caso del transporte de la Glucosa a través de la membrana.

Transporte activo

Se produce en contra de gradiente y requiere consumo de energía (ATP, GTP o similar). Solo pueden hacerlo unas proteínas especializadas llamadas bombas. La más conocida es la bomba de sodio-potasio.

TRASPORTE DE MOLÉCULAS DE ELEVADA MASAS MOLECULAR (ENDOCITOSIS Y LA EXOCITOSIS)

Aquí distinguimos tres mecanismos: endocitosis, exocitosis y transcitosis.

Para ello es crucial el papel de las vesículas de membrana. En el caso de la endocitosis están revestidas por clatrina y otros polipéptidos.

• Endocitosis: Proceso por el cual una molécula del medio extracelular se introduce en el medio intracelular. Hay tres tipos.

• Exocitosis: Mecanismo por el cual las macromoléculas del interior celular salen al medio extracelular. También está mediado por vesículas.

• Transcitosis: Proceso mediante el cual una macromolécula atraviesa una célula por dentro. Implica un doble mecanismo endocitosis-exocitosis.