Células y Difusión | ContenidosEl agua, el anhídrido carbónico y el oxígeno se encuentran entre las pocas moléculas simples que pueden cruzar la membrana celular por difusión (o un tipo de difusión llamado ósmosis ). La difusión constituye una de las principales formas de movimiento de sustancias entre las células y una de las formas en que las pequeñas moléculas cruzan la membrana celular. El intercambio de gases en branquias y pulmones es consecuencia de fenómenos de difusión. El anhídrido carbónico se regenera constantemente dado que es producido en las células como consecuencia de fenómenos metabólicos, y como la fuente está en el interior de la célula, el flujo neto del CO2 es hacia el exterior de la célula. Los procesos metabólicos, requieren usualmente oxígeno, cuya concentración es mayor en el exterior de la célula, por lo tanto su flujo neto es hacia el interior.
Modificada de: http://www.biosci.uga.edu/almanac/bio_103/notes/may_13.html. Por ósmosis se conoce al fenómeno de difusión de agua a través de una membrana semipermeable (o de permeabilidad diferencial o de permeabilidad selectiva). Ejemplos de ese tipo de membrana son la membrana celular, como así también productos como los tubos de diálisis y las envolturas de acetato de celulosa de algunas salchichas. La presencia de solutos decrece el potencial de agua de una sustancia, por lo tanto existe más agua por unidad de volumen en un vaso de agua corriente que en el volumen equivalente de agua de mar. En una célula, que posee organelas y moléculas grandes, la dirección del flujo del agua es, generalmente, hacia el interior de la célula. Las soluciones hipertónicas son aquellas, que con referencias al interior de la célula, contienen mayor cantidad de solutos (y por lo tanto menor potencial de agua). Las hipotónicas son aquellas, que en cambio contienen menor cantidad de solutos (o, en otras palabras, mayor potencial de agua). Las soluciones isotónicas tienen concentraciones equivalentes de sustancia y, en este caso, al existir igual cantidad de movimiento de agua hacia y desde el exterior, el flujo neto es nulo.
Modificado de: http://www.biosci.uga.edu/almanac/bio_103/notes/may_13.html. Una de las principales funciones del cuerpo de los animales es el mantenimiento de la isotonicidad del plasma sanguíneo, es decir un medio interno isotónico. Esto elimina los problemas asociados con la pérdida o ganancia de agua desde y hacia las células. Estamos hablando por supuesto de una de las claves de la homeostasis. Organismos unicelulares como Paramecium, y otros organismos de vida libre en agua dulce, tienen el problema de que son usualmente hipertónicos con relación a su medio ambiente. Por lo tanto el agua tiende a fluir a través de la membrana hinchando a la célula y eventualmente rompiéndola, hecho molesto para cualquier célula. Una vacuola contráctil es la respuesta del Paramecium a este problema, si bien el bombear agua hacia exterior de la célula requiere energía ya que trabaja contra un gradiente de concentración. Transporte Activo y Pasivo | ContenidosPara el transporte pasivo no se requiere que la célula gaste energía. Entre los ejemplos de este tipo de transporte se incluyen la difusión de oxígeno y anhídrido carbónico, la ósmosis del agua y la difusión facilitada.El transporte activo, en cambio, requiere por parte de la célula un gasto de energía que usualmente se da en la forma de consumo de ATP. Ejemplos del mismo son el transporte de moléculas de gran tamaño (no solubles en lípidos) y la bomba sodio-potasio. Transporte asistido por transportadores (carriers) | ContenidosEl transporte por parte de las proteínas integradas en la membrana celular es por lo general altamente selectivo en lo que se refiere a los productos químicos que permiten pasar. Algunas de esas proteínas pueden mover material a través de la membrana solo cuando acontece un fenómeno de gradiente de concentración, este tipo de transporte asistido por "carriers" se denomina difusión facilitada. Tanto la difusión como la difusión facilitada son motorizadas por la energía potencial derivada de las diferencias de concentración en el gradiente de concentración. La glucosa entra en la mayor parte de las células por difusión facilitada. Parece existir un número limitado de proteínas transportadoras de glucosa. El rápido consumo de la glucosa por la célula (por la tan conocida glicólisis) mantiene el gradiente de concentración. Sin embargo, cuando la concentración externa de glucosa aumenta, la velocidad de transporte no excede cierto límite, sugiriendo una limitación en el transporte.En el caso del transporte activo, las proteínas transportadoras deben mover moléculas contra un gradiente de concentración. Por ejemplo en la bomba de sodio-potasio de las células nerviosas el Na+ es mantenido a bajas concentraciones en el interior de las células y el K+ a altas concentraciones. Las concentraciones están invertidas en el exterior de las células. Cuando se propaga un mensaje nervioso los iones pasan a través de la membrana transmitiendo el mensaje. Luego de este proceso, los iones deben ser transportados activamente a la "posición de partida" a lo largo de la membrana. Cerca de un tercio del ATP utilizado por un animal en reposo se consume para mantener la bomba Na-K. Tipos de transporte de moléculas | ContenidosModificado de: University of Arizona's Bio 181 Page. Los transportadores tipo "uniport" llevan un soluto por vez en cambio los "symport" transportan el soluto y co-transportan otro al mismo tiempo y en la misma dirección. En cambio los "antiport" transportan soluto hacia el interior (o exterior) y co-transportan soluto en la dirección opuesta. Uno entra y el otro sale o vice-versa. Transporte mediado por vesículas | ContenidosLas vesículas y vacuolas que se fusionan con la membrana celular pueden utilizarse para el transporte y liberación de productos químicos hacia el exterior de la célula o para permitir que los mismos entren en la célula. Se aplica el término exocitosis cuando el transporte es hacia fuera de la célula.
Modificada de http://www.stanford.edu/group/Urchin/GIFS/exocyt.gif. En la endocitosis las moléculas hacen que la membrana celular se invagine y luego forme una vesícula que se dirige al interior. La fagocitosis es un tipo de endocitosis en la cual se incorpora una partícula completa (por ejemplo una bacteria). En la pinocitosis se incorpora un líquido. En la endocitosis mediada por receptor el material a ser transportado se "pega" a receptores específicos de la membrana, un ejemplo de ello es transporte de lipoproteínas.
Modificado de: http://whfreeman.com/life/update/chap04.html. Enlaces | Contenidos
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Traducción, redacción y diagramación a cargo de : Dr. Jorge S. Raisman, lito@unne.edu.ar Actualizado en Febrero del 2000. Reproducción autorizada únicamente con fines educativos citando su origen.
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