Transporte de La Menbrana
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7/25/2019 Transporte de La Menbrana
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TRANSPORTE DE LA MENBRANA
INTRODUCCIONLa membrana plasmtica actua como barrera ue
controla el transito !el interior " e#terior !e la celulaLa bicapa lipdica en su interior es hidrfoba ,por lo que tiende a bloquear el
pasaje casi de todas las molculas hidrosolubles
Sin embargo es necesario que diversas molculas hidrosolubles atraviesen
la membrana plasmtica por que la celula debe importar los azucares y los
aminoaciodos eliminar productos de desecho como el !
"n peque#o subgrupo de estos solutos como $ ! y el ! pueden difundir
atravez de la bicapa lipdica
%ero la mayora de estos solutos necesita protenas transportadoras de
membrana que se distribuye alo largo del todo espesor de la menbrana,la
cual forma canales atravez de la bicapa lipdica que permite el paso de
determinadas sustancias
PRINCIPIOS DEL TRANSPORTE DE MENBRANA
LAS CONCENTRACIONES DE LOS IONES EN EL INTERIOR DE UNACELULA SON MU$ DI%ERENTES DE LAS PRESENTE S EN EL E&TERIOR
DE UNA CELULA
Las clulas vivas mantienen una composicin ionica interna muy diferente
ala composicin e&terna esta diferencia es fundamental para la
supervivencia y funcin celular
Los iones inorgnicos ,como $ 'a,(,a,l,) son los solutos abundantes en el
e&terior de una celula y su desplazamiento atravez de las menbrana
celulares desempe#a una funcin central en numerosos procesos biolgicos
de las clulas nerviosas
*l 'a es el ion mas abundante en el e&terior con carga positiva
+catin,mientra que el ( es mas abundante en el interior de una celula
%ara que la celula no sea destruida por las fuerzas elctricas es necesario
que la cantidad de cargas positivas presente en su interior se equilibre con
una carga casi idntica de cargas negativas
La concentracin elevada dela carga del 'a en el e&terior de una celula se
equilibra con las cargas de l de carga negativa e&tracelular y la
concentracin elevada del ( en el interior se equilibra con varios iones de
carga negativa + aniones intracelulares
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LAS BICAPAS LIPIDICAS SON INPERMEABLES A LOS SOLUTOS $ ALOS
IONES
*n el interio hidrofobo de una bicapa lipdica crea una barrera para el paso
de la mayora de las molculas hidr-las y los iones
Sise transcurre un tiempo casi cualquier molecula se difundir atravez de labicapa lipdica ,sin embargo la velocidad de este proceso varia en forma
notable seg.n el tama#o y las caractersticas de subilidad de la molecula
*n general cuanto mas hidrfoba o no polar sea ,mayor ser su velocidad de
difunsion atravez de la menbrana
/las molculas no polares peque#as como el o&igeno +masa molecular 012
daltons y el di&ido de carbono +33 daltonsse disuelven con rapidez en la
bicapa lipidica
2 las molculas polares sin carga como el agua +/4 daltonsy el etanol +35daltons tambin difunden con rapidez atravez de la bicapa lipdica si su
tama#o es su-cientemente peque#o ,el glicerol +62 daltons difunde con
menor facilidad y la glucosa +/47 daltons atraviesa la menbrana con mucha
lentitud ono puede aserlo
1las bicapas lipdicas son muy impermeables atodos las molculas y iones
cargados por mas peque#as que sean 8la carga de las molculas y la fuerte
atraccin elctrica que ejerce sobre las molculas de agua inpiden que
estos elementos ingresen en la fase hidrocarbonada de la bicapa
Las membranas celulares permiten el paso del agua y las molculas nopolares peque#as mediante difuncion simple
%ero para que las clulas pueda incorporar nutrientes y eliminar desechos
es necesario que la menbrana permita el paso de muchas otras molculas
como iones,azucares,aminoaciodos,nucletidos,y diversos metabolitos
celulares
*stas molculas difunden atravez dela bicapa lipdica con e&esiva lentitud y
por eso requieren protenas de transporte especializadas para poder
atravesarla de forma e-caz
LAS PROTEINAS DE TRANSPORTE DE MENBRANA PERTENECEN
ADOS CLASES ' PROTEINAS TRANSPORTADORAS $ PROTEINAS DE
CANALES
Las protenas de transporte de membrana se encuentra presentes en
muchas formas y en todos los tipos de membrana biologica
ada protena determina una via de paso particular atravez de la menbrana
para una clase determinada de molecula +iones , azucares , aminocidos
La mayora de estas vas proteicas son aun mas selectivas y solo permite el
paso de ciertos miembros de una clase de molecula
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9lgunas vas permiten el paso del 'a pero no del ( , otras permiten el paso
del ( y no del 'a
*l conjunto de protenas de transporte presente en la menbrana plasmtica
intracelular determina con precisin cuales son los solutos que pueden
ingresar o egresar
Las protenas de transporte de menbrana poseen cadenas polipeptidicos
que atraviesa numerosas veces la bicapa lipdica,es decir son protenas
transmenbrana multipaso ,es posible que alcruzar repetidamente la bicapa
lipidicada la cadena polipeptidica determina la formacin de una via
continua revestida por protenas que permite que determinadas molculas
peque#as hidro-las atraviesen la membrana sin entrar en contacto directo
con el interior hidrfobo dela bicapa lipidica
Las protenas de transporte pueden dividirse en dos clases principales $
protenas de canal y protenas transportadoras
:iferencia fundamental de las protenas transportadoras y de canal radica
en la forma que discriminan alos solutos para transportar algunos y otros no
*l mecanismo de las protenas de canal se basa sobretodo en el tama#o y la
carga elctrica de la molecula, es desir todas las molculas lo
su-cientemente peque#a y con la carga adecuada podr pasar como si
fuera una puerta de vaivn estrecha
Las protenas transportadoras solo permiten solutos que encajen en el sitio
de unin de la protena y luego las trans-ere de a una por vez mediantecambios de su propia conformacin,actua mas como un molinete que como
una puerta
LOS SOLUTOS ATRA(IESAN LAS MENBRANAS MEDIANTE
TRANSPORTE PASI(O O TRANSPORTE ACTI(O
Las protenas transportadoras y las de canal permiten el paso de molculaspeque#as atraviesen la menbrana celularLa direccin del transporte de pende en gran medida de las concentraciones
de un soluto en ambos lados de la membrana
Las molculas ;uyen cuesta abajo desde un sitio de concentraciones altahacia otro de concentracin baja en forma espontanea ,siempre que e&ista
una via que lo permita , estos desplazamientos se consideran pasivos por
que no requieren otra fuerza inpulsatoria
Si un soluto se encuentra en mayor concentracin en el e&terior que en el
interior de una celula, la menbrana contiene una protena de canal o
transportadoras apropiadas , el soluto se desplazara de forma espontanea al
interior celular por transporte pasivo sin gasto de energa
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*n el transporte activo para desplazar un soluto en contra gradiente de
concentracin la proteina debe realizar un trabajo ,dado que debe impulsar
el ;ujo cuesta arriba ,este tipo de transferencia de solutos atravez de la
menbrana se denomina transporte activo y solo lo llevan tipos especieles
de protenas transportadoras capases de aprovechar alguna fuente de
energa para promover el proceso de transporte
PROTEINAS TRANSPORTADORAS $ SUS %UNCIONESLas protenas transportadoras son esencial para el transporte de casi todas
las molculas organicas peque#as , atravez de las membranas celulares
Las molculas liposolubles y las molculas peque#as sin carga que
atraviesan directamente la bicapa lipdica mediante la difuncion simple
ada protena transportadora es muy selectiva y con frecuencia solo
transporta un tipo de molecula
ada membrana celular contiene un conjunto de protenas transportadoras
distinto que le es propio lo que le permite dirigir e impulsar el complejo de
moleculas peque#as hacia el interior y e&terior de las clulas entre el
citosol y los diversos orgnulos revestidos de menbrana
%or ejemplo la menbrana plasmtica tiene protenas transportadoras que
permite el ingreso de nutrientes como +azucares ,aminocidos y
nucletidos,la menbrana del lisosoma contiene una protena transportadora
de ) que acidi-ca el interior del lisosoma y las mitocondria contiene
protenas transportadoras que permite el ingreso del piruvato que actua
como sustrato de generacin del 9
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9la inversa cuando una persona tiene hambre la hormona glucagn
estimula las clulas hepticas aque produzcan una cantidad importante de
glucosa apartir de glucageno , la consecuencia de esto es una
concentracin mayor de glucosa en el interior que la del e&terior
= la -jacin delas molculas de glucosa es en los sitios de unin que estne&puesta en el interior la protena transportadora ,el cambio de
conformacin permite el transporte al lado e&terior
*l ;ujo de la glucosa es bidireccional y la direccin que adopte depender
del gradiente de concentracin atravez de la menbrana es decir si la
concentracin es mayor internamente o e&ternamente
Las protenas transportadoras de este tipo que permiten el ;ujo de un soluto
pero no determina su direccin ,a pesar de ser un transporte pasivo es muy
selectivo dado que los sitios de unin de glucosa solo se -jan en :>glucosa
*n caso de la glucosa una molecula sin carga ,la direccin de transporte
pasivo esta determinada por el gradiente de concentracin
*ncaso de una molecula con carga elctrica sean iones orgnicos de tama#o
peque#o o iones inorgnicos se suma otra fuerza impulsora para el
transporte
Las mayoras de la menbrana posee un voltaje atravez de ellas,es decir una
diferencia de potencial elctrico en ambos lados de la menbrana que se
conoce como potencial de menbrana
*n el lado citoplasmtico presenta una carga negativa y en el lado e&terno
presenta una carga positiva y esto tiende a impulsar solutos al interior de
carga positiva y al e&terior de carga negativa
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Las ?ombas impulsadas por 9Las bonbas impulsadas por la luz presentes sobre todo en las clulas
bacterianas se acopla con el transporte cuesta arriba de un soluto por un
inpulso luminoso
Las distintas formas de transporte estn interrelacionadas , las membrana
plasmtica de una celula animal una bomba inpulsada por 9