UNIDAD1: CONT.3. "TRANSPORTE CELULAR"

Meme jueves, 5 de septiembre de 2013

UNIDAD I

LA CÉLULA COMO UNIDAD DE CONSTITUCIÓN Y FUNCIONAMIENTO DE LOS SERES VIVOS

CONTENIDO 3: El Transporte Celular.

Propósito:

Explicar la función de transporte en la célula.
Determinar las propiedades de la membrana celular que permiten a las células mantener diferentes concentraciones de sustancias entre ellas y el medio externo.
Identificar los principales mecanismos de transporte celular ubicados en la membrana plasmática.

TRANSPORTE CELULAR

Proceso en el cual se da el paso de moléculas, iones y sustancias a través de la membrana plasmática tomando en cuenta la permeabilidad.

Se hace necesario hacer un repaso de la estructura y función de la membrana celular o plasmática, para poder entender con facilidad los tipos de transporte celular.

MEMBRANA CELULAR O PLASMÁTICA

Composición molecular

todas las membranas biológicas están constituidas por lípidos y por proteínas. La mayor parte de ellas también poseen glúcidos (hidratos de carbono), unidos a lípidos y proteínas, formando glucolípidos y glucoproteínas.

Lípidos de membrana

Los lípidos de membrana pertenecen fundamentalmente a tres categorías: fosfolípidos, glucolípidos y esteroles.

- Fosfolípidos. Son los lípidos más abundantes en las membranas biológicas. Presentan una zona hidrófila, que constituye las denominadas cabezas polares (glicerina o glicerol en los fosfoglicéridos), y una zona hidrófoba (ácidos grasos), que forma la cola apolar. Los fosfo1ípidos poseen, por tanto, un carácter anfipático.

- Glucolípidos. Son muy semejantes a los fosfolípidos, pero contienen oligosacáridos. En las células animales suelen ser derivados de esfingolípidos. En las células vegetales y procariotas, sin embargo, los glucolípidos derivan de los fosfog1icéridos. Sólo aparecen en la cara externa de la membrana plasmática.

- Esteroles. Derivados del colesterol y presentes en la membrana plasmática de las células eucariotas, son más abundantes, por lo general, en las células animales.

La membrana plasmática no es una estructura estática: sus componentes tienen posibilidad de movimiento, lo que le proporciona una cierta fluidez.

Los movimientos que pueden realizar los lípidos son:

· De rotación: supone el giro de la molécula lipídica en torno a su eje mayor. Es muy frecuente y el responsable, en gran medida, de los otros dos movimientos.

· De difusión lateral: las moléculas lipídicas pueden difundirse libremente de manera lateral dentro de la bicapa. Es el movimiento más frecuente.

· Flip-flop: es el movimiento de la molécula lipídica de una monocapa a la otra gracias a unas enzimas llamadas lipasas. Es el movimiento menos frecuente, por ser muy desfavorable energéticamente.

La fluidez o viscosidad es una de las características más importantes de las membranas. Depende de factores como la temperatura (la fluidez aumenta al incrementarse la temperatura), la naturaleza de los lípidos (la presencia de lípidos insaturados y de cadena corta favorece el aumento de la fluidez) y la presencia de colesterol (endurece las membranas, reduciendo su fluidez y permeabilidad). De la fluidez dependen importantes funciones de la membrana, como el transporte, la adhesión celular o la función inmunitaria. Por ello, las membranas poseen mecanismos de adaptación homeoviscosa encargados de mantener la fluidez.

Proteínas de membrana

Las proteínas asociadas a la membrana pueden cumplir un papel meramente estructural, funciones de reconocimiento y adhesión, o bien estar implicadas en el transporte y el metabolismo celular. Según su grado de asociación a la membrana se clasifican en dos grupos: integrales y periféricas.

· Integrales. Estas proteínas se asocian a la membrana mediante enlaces hidrófobos. Sólo pueden separarse de la membrana si se destruye la bicapa (por ejemplo, con detergentes neutros), Dentro de este grupo existen proteínas transmembranales y proteínas asociadas a la cara externa o a la cara interna de la membrana. Algunas proteínas presentan hidratos de carbono unidos a ellas covalentemente (glucoproteínas) y se disponen siempre en el lado externo de la membrana, como los glucolípidos.

· Periféricas. Son proteínas unidas a la membrana por enlaces de tipo iónico y se separan de ella con facilidad (por ejemplo! con soluciones salinas, que mantienen intacta la bicapa). Aparecen principalmente en la cara interna de la membrana. En este grupo no existen proteínas transmembranales.

Como se ha visto, la composición de los lípidos y de las proteínas es diferente en las dos caras de la membrana. Por esta razón se dice que las membranas son asimétricas, es decir, se pueden diferenciar las caras interna y externa en función de su composición.

TIPOS DE TRANSPORTES CELULARES

TRANSPORTE PASIVO

No requiere de energía celular. Depende de la energía cinética de las partículas de la materia (átomos y moléculas) que están en constante movimiento.Se produce siempre a favor del gradiente, es decir, de donde hay más hacia el medio donde hay menos.Se da por:

DIFUSIÓN: proceso espontáneo donde una sustancia se desplaza desde regiones de elevada concentración a regiones de baja concentración con tendencia a equilibrar el medio. Se puede dar de mediante difusión simple y difusión facilitada. En el primero, la difusión de las sustancias es directamente a través de las moléculas de fosfolípidos de la membrana plasmática. Y en el segundo, difusión facilitada, el transporte de las moléculas es ayudado por las proteínas de la membrana plasmática celular.

ÓSMOSIS: puede definirse como el paso de solvente a través de una membrana semipermeable, desde el medio de menos concentración al de mayor concentración del soluto.

TRANSPORTE ACTIVO

En este proceso también actúan proteínas de membrana, pero éstas requieren energía, en forma de ATP, para transportar las moléculas al otro lado de la membrana. Se produce cuando el transporte se realiza en contra del gradiente electroquímico.

Existen dos tipos de transporte activo:

a.- El transporte activo primario: en el que el consumo energético, normalmente de ATP, está acoplado directamente al movimiento del soluto atransportar. Un ejemplo de este tipo de antitransporte primario es la Na+/K+ ATPasa presente en la membrana de la mayoría de las células animales, que bombea Na+ hacia fuera de la célula y K+ hacia dentro, manteniendo los gradientes de concentración a través de la membrana.

b.- Transporte activo secundario: en el que el consumo de energía se realiza para generar un gradiente químico o electroquímico que se convierte en un depósito energético que se gastará para el empuje del soluto a transportar. Así, mientras la energía se disipa por desaparición del gradiente, se produce el arrastre del elemento que interesa que se mueva en contra de gradiente. En muchas células se utiliza el gradiente de Na+para la movilización de otros solutos.

TRANSPORTE MEDIANTE VESÍCULAS

En este tipo de transporte las sustancias pueden atravesar la membrana celular sin establecer relación alguna con los componentes de la misma. Para ello utilizan la formación de vesículas con la propia membrana, y en el interior de las mismas se sitúan los solutos para su desplazamiento. Existen varios tipos:

a) Endocitosis: cuando las sustancias son partículas de gran tamaño el proceso recibe el nombre de fagocitosis, si están en solución se le denomina pinocitosis. En la parte interna de la membrana celular aparecen digitaciones recubiertas por una proteína la clatrina, y se denominan depresiones revestidas, que darán lugar a vesículas revestidas, especializadas en la endocitosis mediada por receptor, .para la introducción de .macromoléculas específicas.

b) Exocitosis: muchas sustancias pueden ser sacadas de la célula a través de un mecanismo que sería el inverso de la endocitosis, y que recibe el nombre de exocitosis. Las proteínas son sintetizadas siempre en el interior celular, pero algunas de ellas realizan su función biológica en el medio extracelular.

c) Transcitosis: la combinación de los dos mecanismos anteriores permite el paso a través de la célula de algunos solutos, generalmente macromoléculas. Después de la endocitosis, una vez en el citoplasma de la célula, las vesículas, se mueven hacia la membrana contralateral con mayor o menor velocidad, constituyendo así verdaderos canales transcelulares de transporte.

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