ENTRADA 9: IDENTIFICACIÓN DE FUENTES DE INFORMACIÓN PARA APOYO AL PROCESO DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE

TEMA ASIGNADO: MECANISMOS DE TRANSPORTE A TRAVÉS DE LAS MEMBRANAS

  

Figura 9.1  Mecanismos de transporte a través de la membrana. De izquierda a derecha: Difusión simple, no requiere de ATP y se realiza a favor del gradiente de concentración. Difusión facilitada, no hay gasto de energía y se da a favor del gradiente de concentración. El transporte activo requiere del gasto de ATP, ya que se da en contra del gradiente de concentración.

I. MECANISMOS DE TRANSFERENCIA A TRAVÉS DE MEMBRANAS BIOLÓGICAS

Pasivos : Impulsados por la agitación térmica del soluto (difusión) o disolvente (ósmosis). Requieren diferencias de concentración (solutos no cargados) o electroquímicas (iones). Son procesos disipativos que tienden a llevar el sistema a un estado de equilibrio termodinámico.

Activos: No explicables por agitación térmica. Pueden funcionar contra gradientes de concentración (solutos no cargados) o electroquímicos (iones). Se clasifican en transporte activo primario, donde el acoplamiento entre el transporte y el consumo de energía es directo (ATPasas), y transporte activo secundario, donde el acoplamiento es indirecto (otro mecanismo directo crea el gradiente necesario).

Otra clasificación posible se basa en la ausencia o existencia de moléculas transportadoras específicas (transportadores o carriers). La difusión simple, la ósmosis y la ultrafiltración (transferencia por diferencia de presión hidrostática) no son mediados por transportadores.

II. La transferencia mediada por transportadores incluye:

A. Difusión facilitada: Una molécula específica permite la transferencia de uno o más solutos, en general iones, en contra de sus gradientes electroquímicos. La molécula tiene actividad de ATPasa (hidroliza ATP). Tres ejemplos son la Na,K-ATPasa presente en la membrana plasmática de todas las células, la Ca-ATPasa del retículo sarcoplásmico, y la H,K-ATPasa de las células oxínticas de la mucosa gástrica.

B. Transporte activo primario: Una molécula específica acopla el paso de un soluto en contra de su gradiente electroquímico con el paso de otro a favor de su gradiente. La energía perdida por este último es empleada para transportar el primero. Los solutos pueden trasportarse en el mismo sentido (cotransporte; por ejemplo, Na con glucosa) o en sentido opuesto (antiporte; por ejemplo, Na/H). No son ATPasas. La energía se requiere para mantener el gradiente que permite el funcionamiento del sistema (ej, Na,K-ATPasa para mantener antiporte Na/H).

C. Transporte activo secundario: : Una molécula específica facilita la transferencia de un soluto a favor de su diferencia de concentración. Por ejemplo, transportadores de glucosa que facilitan el ingreso de la hexosa a las células en la mayoría de los tejidos, y la salida en epitelios a través de los cuales se transfiere glucosa (túbulo proximal, intestino delgado, plexos coroideos). Para igual diferencia de concentración, la transferencia es mucho mayor en presencia del transportador.

El transporte activo primario y secundario puede ser electrogénico (generar una corriente transmembrana) cuando hay transferencia neta de carga (ej. Na-glucosa, Na,K-ATPasa con estequiometría 3 Na, 2 K por ATP hidrolizado).

LECTURAS RECOMENDADAS

Saraví FD. Transporte activo y pasivo [internet]. [Consultado 2010 Oct 23]. Disponible en: http://fcm.uncu.edu.ar/medicina/area/fisica/apuntes/03%20Transporte%20pasivo%20y%20activo.pdf

Delgado D. Membranas biológicas y transporte [internet]. [Consultado 2010 Oct 24]. Disponible en: http://grupos.unican.es/asignaturabioquimica/documentos/Dolores08-09/Tema9_membranas%2008-09.pdf