Transporte de moléculas pequeñas a través de la membrana plasmática

• Transporte pasivo.
  • Difusión simple.
  • Difusión facilitada.
• Transporte activo.
  • Bomba de Na⁺/K⁺.

Transporte pasivo

Es pasivo porque la célula lo realiza sin consumo de energía. Es espontáneo, a favor de un gradiente de concentración. Las moléculas pasan porque la membrana es permeable al agua y a sustancias polares. El transporte será más rápido cuanto más pequeña sea la molécula. Puede ser por varios mecanismos:

Difusión simple

Si las moléculas son solubles en la bicapa lipídica de la membrana (por ejemplo, pequeñas moléculas lipídicas como las hormonas esteroideas, y moléculas de pequeño tamaño sin carga eléctrica como el agua, el oxígeno, el nitrógeno o el CO₂), pueden atravesarla directamente.

Ósmosis. Es un caso particular de difusión simple, que consiste en que el agua pasa a través de membrana según el gradiente de concentración. Se desplazará desde el medio con menor concentración al de mayor concentración hasta que las concentraciones de las disoluciones se equilibren. Como se trata de un transporte pasivo a través de la membrana, el agua se mueve sin que suponga un coste de energía (ATP) para la célula, a favor de gradiente.

By BruceBlaus. When using this image in external sources it can be cited as:Blausen.com staff. "Blausen gallery 2014". Wikiversity Journal of Medicine. DOI:10.15347/wjm/2014.010. ISSN 20018762. (Own work) [CC BY 3.0], via Wikimedia Commons

Difusión facilitada

Difusión facilitada por proteínas de canal

Si se trata de moléculas polares u otros iones, pueden pasar a través de proteínas de canal o canales membranosos, que permiten su paso a una velocidad superior a su difusión a través de la membrana.

Difusión facilitada por proteínas transportadoras o carriers

También se produce a favor de gradiente. Intervienen unas proteínas de membrana denominadas permeasas o proteínas transportadoras o “carriers” que se unen a la molécula, cambian su conformación, y la transportan hasta el otro lado de la membrana, donde recuperan su conformación original. Los glúcidos, aminoácidos y nucleósidos tendrían este tipo de transporte.

By LadyofHats Mariana Ruiz Villarreal [Public domain], via Wikimedia Commons

Transporte activo

Con aporte de energía, en contra del gradiente de concentración, de presión osmótica, o eléctrico, requiere proteínas transportadoras, también denominadas bombas.

Sólo lo pueden realizar algunos tipos de proteínas especializadas. La energía necesaria se obtiene de la hidrólisis de ATP, por lo que se dice que estas proteínas son ATPasa.

La bomba de Na⁺/K⁺

Es la bomba iónica más importante. Las células animales tienen en su medio interno una concentración más alta de iones K⁺ que en el exterior, y una concentración de Na⁺ más alta en el medio extracelular que en el interior.

Las diferencias de concentración se deben a que la bomba, por cada ATP hidrolizado, expulsa tres iones de Na⁺ hacia el exterior e introduce dos iones de K⁺ hacia el interior, en contra de gradiente de concentración.

La bomba es la responsable del mantenimiento del potencial de membrana, creando un desequilibrio eléctrico en ambos lados de la membrana. Este sistema es muy importante en la transmisión del impulso eléctrico en las neuronas.

Las bombas también regulan el volumen celular e intervienen en otros sistemas de transporte, ya que en algunas células pueden transportar glucosa y aminoácidos desde el exterior al interior.