Breve Resumen
Este video explica los mecanismos de transporte a través de la membrana plasmática, incluyendo el transporte pasivo (difusión simple y facilitada) y el transporte activo (primario y secundario), así como el transporte en masa (endocitosis y exocitosis). Se destaca la importancia de la selectividad de la membrana y cómo las características de las moléculas (polaridad, carga, tamaño, solubilidad) influyen en su paso.
- La membrana plasmática controla el pasaje de sustancias, permitiendo diferencias en la composición química entre el citoplasma y el medio extracelular.
- El transporte pasivo no requiere energía y ocurre a favor del gradiente de concentración, mientras que el transporte activo requiere energía y va en contra del gradiente.
- La endocitosis y exocitosis son formas de transporte en masa que permiten la entrada y salida de grandes moléculas o partículas.
Permeabilidad de la Membrana Plasmática
La membrana plasmática es selectivamente permeable, controlando el paso de sustancias entre el exterior e interior de la célula. Esta permeabilidad depende de la polaridad, carga eléctrica, tamaño y solubilidad en lípidos de las moléculas. Moléculas polares pequeñas como el oxígeno y el dióxido de carbono cruzan la membrana sin dificultad, mientras que los iones y las moléculas polares grandes requieren proteínas transportadoras. La solubilidad en lípidos facilita el paso de sustancias como el alcohol.
Tipos de Transporte: Pasivo y Activo
Existen dos tipos principales de transporte: pasivo y activo. El transporte pasivo no requiere energía y ocurre a favor de un gradiente de concentración. El transporte activo, por otro lado, requiere energía (ATP) para transportar sustancias en contra de un gradiente de concentración. También existe el transporte en masa, que es una forma de transporte activo.
Transporte Pasivo: Difusión Simple y Facilitada
El transporte pasivo se divide en difusión simple y difusión facilitada. La difusión simple implica el movimiento de moléculas a través de la bicapa lipídica desde un área de alta concentración a una de baja concentración. La difusión facilitada requiere la intervención de proteínas transmembrana, que pueden ser canales iónicos o proteínas carrier.
Difusión Simple y Ósmosis
La difusión es el movimiento espontáneo de moléculas desde un lugar de mayor concentración a uno de menor concentración. En la difusión simple, moléculas pequeñas y no polares como el oxígeno, el dióxido de carbono y el etanol atraviesan la bicapa lipídica. La ósmosis es un tipo especial de difusión donde el agua se mueve a través de una membrana selectivamente permeable desde un área de menor concentración de solutos a una de mayor concentración.
Tonicidad y Efecto en las Células
La tonicidad se refiere a la concentración relativa de solutos en el medio extracelular en comparación con el interior de la célula. En un medio isotónico, no hay un movimiento neto de agua. En un medio hipotónico, el agua entra en la célula, lo que puede causar que las células animales se hinchen y se rompan (lisis), mientras que las células vegetales se vuelven turgentes. En un medio hipertónico, el agua sale de la célula, lo que provoca que las células animales se encojan y las células vegetales se plasmolizen.
Difusión Facilitada: Canales Iónicos y Proteínas Carrier
La difusión facilitada utiliza proteínas integrales de membrana para transportar sustancias. Los canales iónicos permiten el paso de iones y pueden estar siempre abiertos o regulados por ligandos, cambios eléctricos o presión mecánica. Las proteínas carrier o permeasas transportan monómeros de biomoléculas como aminoácidos y glucosa, y son específicas para cada tipo de molécula.
Transporte Activo: Primario y Secundario
El transporte activo mueve sustancias en contra de un gradiente de concentración y requiere energía en forma de ATP. El transporte activo primario utiliza directamente ATP, como en el caso de la bomba de sodio-potasio. El transporte activo secundario utiliza la energía almacenada en gradientes iónicos, como el gradiente de sodio, para transportar otras sustancias.
Bomba de Sodio-Potasio
La bomba de sodio-potasio es un ejemplo de transporte activo primario. Mueve tres iones de sodio fuera de la célula y dos iones de potasio hacia dentro, ambos en contra de sus gradientes de concentración. Este proceso requiere la hidrólisis de ATP y un cambio conformacional en la proteína bomba.
Transporte Activo Secundario: Simporte y Antiporte
El transporte activo secundario utiliza la energía almacenada en gradientes iónicos para transportar otras sustancias. En el simporte, dos sustancias se transportan en la misma dirección, mientras que en el antiporte, se transportan en direcciones opuestas. Un ejemplo es el transporte de glucosa junto con sodio, donde el gradiente de sodio impulsa la entrada de glucosa.
Transporte en Masa: Endocitosis y Exocitosis
El transporte en masa es una forma de transporte activo que incluye la endocitosis (entrada de sustancias) y la exocitosis (salida de sustancias). En la endocitosis, la membrana celular se invagina para englobar partículas o líquidos. La exocitosis implica la fusión de vesículas con la membrana celular para liberar su contenido al exterior.
Endocitosis: Fagocitosis y Pinocitosis
La endocitosis se divide en fagocitosis y pinocitosis. La fagocitosis implica la ingestión de partículas sólidas, mientras que la pinocitosis implica la ingestión de líquidos. En la fagocitosis, la célula envuelve la partícula sólida, formando una vesícula llamada fagosoma, que luego se fusiona con un lisosoma para digerir el contenido.
Endocitosis Mediada por Receptores
La endocitosis mediada por receptores es un proceso específico en el que las células incorporan sustancias que se unen a receptores en su superficie. Un ejemplo es la captación de colesterol por células que producen hormonas. Las moléculas de colesterol se unen a receptores específicos, lo que provoca la formación de una vesícula recubierta de clatrina que se internaliza en la célula.
