El transporte celular es el intercambio de
sustancias entre el interior celular y el exterior a través de la membrana plasmática o el movimiento de moléculas
dentro de la célula.
Transporte a través de la membrana celular
La célula necesita este proceso porque
es importante para esta expulsar de su interior los desechos del metabolismo
y adquirir nutrientes del líquido extracelular, gracias a la capacidad de la membrana celular que permite el paso o salida
de manera selectiva de algunas sustancias. Las vías de transporte a través de
la membrana celular y los mecanismos básicos para las moléculas de pequeño
tamaño son:
Transporte pasivo o difusión
El transporte pasivo es el
intercambio simple de moléculas a través de la membrana plasmática, durante el
cual la célula no gasta energía, debido a que va a favor del gradiente de
concentración o a favor de gradiente de carga eléctrica, es decir, de un lugar
donde hay una gran concentración a uno donde hay menor. El proceso celular
pasivo se realiza por difusión. En sí, es el cambio de un medio de mayor
concentración a otro de menor concentración.
Difusión facilitada
Algunas moléculas son demasiado
grandes como para difundir a través de los canales de la membrana y demasiado
insolubles en lípidos como para poder difundir a través de la capa de
fosfolípidos. Tal es el caso de la glucosa y algunos otros monosacáridos.
La difusión facilitada es mucho más rápida que la difusión simple y depende:
- Del gradiente de concentración de la sustancia a ambos lados de la membrana
- Del número de proteínas transportadoras existentes en la membrana
- De la rapidez con que estas proteínas hacen su trabajo
Ósmosis
La ósmosis es un tipo especial de
transporte pasivo en el cual sólo las moléculas de agua son transportadas a
través de la membrana. El movimiento de agua se realiza desde un punto en que
hay mayor concentración a uno de menor para igualar concentraciones. De acuerdo
al medio en que se encuentre una célula, la ósmosis
varía. La función de la osmosis es mantener hidratada a la membrana celular.
Dicho proceso no requiere gasto de energía. En otras palabras la ósmosis u
osmosis es un fenómeno consistente en el paso del solvente de una disolución
desde una zona de baja concentración de soluto a una de alta concentración del
soluto, separadas por una membrana semipermeable.
Ósmosis en una célula animal
- En un medio isotónico, hay un equilibrio dinámico, es decir, el paso constante de agua.
- En un medio hipotónico, la célula absorbe agua hinchándose y hasta el punto en que puede estallar dando origen a la citólisis.
- En un medio hipertónico, la célula arruga llegando a deshidratarse y se muere, esto se llama crenación.
Ósmosis en una célula vegetal
- En un medio isotónico, existe un equilibrio dinámico.
- En un medio hipotónico, la célula toma agua y sus vacuolas se llenan aumentando la presión de turgencia.
Turgencia: Fenómeno que se da en
las celulas vegetales, en la cuál aumenta el agua en la vacuola, aumenta el
volumen de la célula y la pared va a dar contención impidiendo que la célula se
rompa.
- En un medio hipertónico, la célula elimina agua y el volumen de la vacuola disminuye.
Transporte activo
Mecanismo que permite a la célula
transportar sustancias disueltas a través de su membrana desde regiones de
menor concentración a otras de mayor concentración. Es un proceso que requiere
de energía,llamado también producto activo debido al movimiento absorbente de
partículas es un proceso el energía-requerir que mueve el material a través de
una membrana de la célula y sube el gradiente de la concentración. La célula
utiliza transporte activo en tres situaciones: cuando una partícula va de punto
bajo a la alta concentración, cuando las partículas necesitan la ayuda que
entra en la membrana porque son selectivamente impermeables, y cuando las
partículas muy grandes incorporan y salen de la célula.
Este transporte activo se realiza a expensas de un gradiente de H+ (potencial electroquímico de protones) previamente creado a ambos lados de la membrana, por procesos de respiración y fotosíntesis; por hidrólisis de ATP mediante ATP hidrolasas de membrana . El transporte activo varía la concentración intracelular y ello da lugar un nuevo movimiento osmótico de rebalanceo por hidratación.
El transporte activo de moléculas a
través de la membrana celular se realiza en dirección ascendente o en contra de
un gradiente de concentración (Gradiente químico) o en contra un gradiente
eléctrico de presión (gradiente electroquímico), es decir, es el
paso de sustancias desde un medio poco concentrado a un medio muy concentrado.
Para desplazar estas sustancias contra corriente es necesario el aporte de
energía procedente del ATP. Las proteínas portadoras del transporte
activo poseen actividad ATPasa, que significa que pueden escindir el ATP
(Adenosin Tri Fosfato) para formar ADP (dos Fosfatos) o AMP (un Fosfato) con
liberación de energía de los enlaces fosfato de alta energía.
Transporte en masa
Las macromoléculas
o partículas grandes se introducen o expulsan de la célula por dos mecanismos:
Endocitosis
La endocitosis es el proceso
celular, por el que la célula mueve hacia su interior moléculas grandes o
partículas, englobándolas en una invaginación de su membrana citoplasmática,
formando una vesícula que luego se desprende de la pared celular y se incorpora
al citoplasma. Esta vesícula, llamada endosoma, luego se fusiona con un
lisosoma que realizará la digestión del contenido vesicular.
Existen dos procesos:
- Fagocitosis: consiste en la ingestión de grandes partículas que se engloban en grandes vesículas (fagosomas) que se desprenden de la membrana celular.
Endocitosis mediada por receptor
o ligando: es de tipo especifica, captura
macromoleculas especificas del ambiente, fijándose a través de proteínas
ubicadas en las membrana plasmatica (especificas). Una vez que se unen a dicho
receptor, forman las vesiculas y las transportan al interior de la célula. La
endocitosis mediada por receptor resulta ser un proceso rápido y eficiente.
Exocitosis
Es la expulsión de sustancias como
la insulina
a través de la fusión de vesículas con la membrana celular.
La exocitosis es el proceso celular por el cual las vesículas situadas en el citoplasma se fusionan con la membrana citoplasmática, liberando su contenido.
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