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Transporte celular
El transporte celular es el intercambio de sustancias entre el interior celular y el exterior a través de
la membrana plasmática.
El proceso de transporte es importante para la célula porque le permite expulsar de su interior los desechos
del metabolismo, también sustancias que sintetiza como hormonas y además, es forma en que adquiere
nutrientes del medio externo, gracias a la capacidad de la membrana celular de permitir 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
Transporte simple de moléculas a través de la membrana plasmática, durante el cual la célula no requiere usar
energía, debido a que va a favor del gradiente de concentración o del gradiente de carga eléctrica. Hay tres tipos
de transporte pasivo:
1. Difusión simple: paso de sustancias a través de la membrana plasmática como los gases respiratorios y el
alcohol (movimiento de solutos).
2. Difusión facilitada: transporte celular donde es necesaria la presencia de proteínas de canal( canales
iónicos) que transportan átomos que poseen carga eléctrica, es decir iones como Na+. Cl-, entre otros y
proteína carrier o transportador (proteína integral), transportan moléculas, generalmente en sus estados
monoméricos, como es el caso de la glucosa.
3. Osmosis: transporte de moléculas de agua solvente) a favor de su gradiente de concentración.
La difusión facilitada es mucho más rápida que la difusión simple y
depende:
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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
Transporte activo
Es un mecanismo que permite a la célula transportar sustancias
disueltas a través de su membrana desde regiones de menor
concentración a otras de mayor concentración. Para desplazar
estas sustancias contra corriente es necesario el aporte de
energía procedente del ATP ( Adenosín trifosfato).
A.- Transporte activo a través de bombas
Bomba de sodio y potasio
Se encuentra en todas las células del organismo, encargada de
transportar iones sodio( Na+) hacia el exterior de las células y al
mismo tiempo bombea iones potasio ( K+) desde el exterior hacia el
interior, lo que produce una diferencia de concentración de sodio y potasio a través de la membrana celular que
genera un potencial eléctrico negativo dentro de las células, muy importante en el impulso nervioso.
B. Transporte activo en masa
Las proteínas transportadoras que conducen los iones y moléculas pequeñas polares a través de la membrana
plasmática no pueden con las grandes moléculas como proteínas y polisacáridos, ni con las partículas grandes
como pueden ser microorganismos o fragmentos celulares. Estas moléculas grandes y partículas diversas se
transportan mediante vesículas (sacos membranosos) o vacuolas que se desprenden de la membrana
plasmática o se fusionan a ella.
Las macromoléculas o partículas grandes se introducen o expulsan de la célula por dos mecanismos:
1.- Endocitosis
La endocitosis es el proceso celular, por el que la célula mueve hacia su interior
a las moléculas grandes o partículas, formando una vesícula que luego se
desprende de la membrana celular y se incorpora al citoplasma. Esta vesícula,
llamada endosoma, luego se fusiona con un lisosoma que realizará la digestión
del contenido vesicular.
Existen los siguientes procesos:
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
Pinocitosis: consiste en la ingestión de líquidos y solutos mediante
pequeñas vesículas.
Fagocitosis: consiste en la ingestión de grandes partículas que se
engloban en grandes vesículas (fagosomas) que se desprenden de
la membrana celular.
2-Exocitosis
Es la expulsión o secreción 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. La exocitosis se observa
en muy diversas células secretoras, tanto en la función de excreción como en la función endocrina. También
interviene la exocitosis encargada de la secreción de un neurotransmisor al espacio sináptico, para posibilitar
la propagación del impulso nervioso entre neuronas.
Osmosis
La osmosis es un caso especial de difusión en el que es el movimiento
del disolvente el que se estudia, y se define en función de los solutos.
Así, la osmosis es el movimiento del agua desde soluciones con baja
concentración de soluto hasta soluciones con alta concentración de
soluto.
Cuando comparamos las disoluciones de concentración diferente, la
disolución con menos soluto se llama hipotónica y la que tiene más
soluto se llama hipertónica. Durante la osmosis, las moléculas de agua se difunden a través de la membrana
semipermeable desde la disolución hipotónica hacia la hipertónica.
Dos o más disoluciones con el mismo número de partículas por unidad de volumen se llaman isotónicas.
Mecanismo de transporte de agua
Aquaporinas
Las membranas plasmáticas de las células de todos los mamíferos son
permeables al agua, pero el grado de permeabilidad varía mucho de unos tejidos
a otros. El movimiento de agua a través de la bicapa lipídica de las membranas
celulares se produce de forma pasiva. Probablemente la mayoría de las
membranas celulares tienen una permeabilidad más bien escasa al agua, pero
suficiente para permitir la regulación de su volumen y otras funciones propias. Sin
embargo, existen algunas membranas, como las de los epitelios secretores o ,
que requieren no sólo una elevada permeabilidad al agua, sino también que ésta
pueda regularse para facilitar el transporte de fluidos como respuesta a pequeños
cambios osmóticos. La observación de que la permeabilidad al agua de algunos
tejidos era excesivamente alta para ser explicada únicamente por simple difusión
a través de la membrana lipídica fue fundamental para el desarrollo del concepto de un canal específico para el
transporte de agua. Actualmente se ha demostrado la existencia de una familia de canales proteicos específicos
de agua que facilitan su movimiento transcelular, denominados aquaporinas. Las aquaporinas son, por tanto, una
familia de proteínas intrínsecas de membrana que funcionan como canales selectivos de agua en la membrana
plasmática de las células de distintos tejidos transportadores de la misma.
Osmosis en células vegetales
Frente a los cambios de concentración de solutos en el medio que las rodea, las células vegetales movilizan
agua desde o hacia ellas, provocando una serie de cambios celulares
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En un medio isotónico, existe un equilibrio dinámico.
En un medio hipotónico, la célula toma agua y sus vacuolas
se llenan aumentando su volumen dando lugar a la turgencia.
En un medio hipertónico, la célula elimina agua y el volumen
de la vacuola disminuye, produciendo que la membrana
plasmática se despegue de la pared celular, ocurriendo
la plasmólisis
Osmosis en células animales
Las células animales también experimentan una serie de cambios cuando se someten a diferentes condiciones
de contenido hídrico.
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En un medio isotónico, hay un equilibrio
dinámico, es decir, el paso constante de agua.
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En un medio hipotónico, la célula absorbe agua
hinchándose y hasta el punto en que puede estallar
dando origen a la citólisis.
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En un medio hipertónico, la célula pierde agua,
se arruga llegando a deshidratarse y se muere, esto se llama crenación.