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6.4.4.2. Transporte de macromoleculas

Transporte de macromoléculas y partículas a través de la membrana plasmática

Este transporte siempre es con aporte de energía, sea a favor o en contra del gradiente. Además de la membrana, intervienen otros orgánulos.

Existen tres tipos de mecanismos principales:

Endocitosis

Es el mecanismo por el que la célula puede englobar partículas de elevado peso molecular (macromoléculas, fragmentos celulares, virus, bacterias, etc.) del medio en el que vive mediante vesículas que se han formado a partir de invaginaciones de la membrana. Según la naturaleza y el tamaño de las partículas englobadas, se distinguen varios tipos de endocitosis: fagocitosis, pinocitosis y endocitosis mediada por receptores.

By Mariana Ruiz Villarrealtrabajo derivado: Gregor_0492 (Endocytosis_types.svg) [CC0], via Wikimedia Commons

    • La fagocitosis. Las partículas de tamaño grande entran en las células quedando englobadas en invaginaciones de la membrana. Estas membranas se estrangulan y forman vesículas con el material ingerido. Después, los lisosomas se unirán a ellas para digerirlo.
    • La pinocitosis. Ocurre cuando el material incorporado es líquido o contiene pequeñas partículas sólidas disueltas.
    • Endocitosis mediada por receptor. Permite la entrada selectiva de macromoléculas específicas, llamadas ligandos, para las que existe el correspondiente receptor en la membrana. Estos receptores se acumulan en unas depresiones revestidas con clatrina (unos microfilamentos proteicos). Cuando el ligando se ha unido al receptor, se forma una vesícula por endocitosis. Este proceso es el que utiliza la insulina, el colesterol, o el hierro.

La clatrina es una proteína que constituye el revestimiento de las vesículas de endocitosis y exocitosis.

Exocitosis

Es el mecanismo por el cual las células pueden expulsar macromoléculas contenidas en vesículas. Así, expulsan sustancias sintetizadas por la célula o eliminan sustancias de desecho. Para que se expulse, es necesario que la membrana de la vesícula y la membrana plasmática se fusionen generando un poro a través del que pueda salir el contenido de la vesícula de exocitosis.

Cuando la vesícula de exocitosis se fusiona con la membrana plasmática para expulsar su contenido, la superficie interna de la membrana de la vesícula de exocitosis se convierte en la superficie externa de la membrana plasmática, mientras que la superficie externa de la membrana de la vesícula secretora formará parte de la superficie interna de la membrana plasmática.

Como en la endocitosis se pierde membrana, y en la exocitosis se gana, es necesario que haya un equilibrio entre ambas para mantener la superficie de membrana plasmática y el volumen celular.

By OpenStax [CC BY 4.0], via Wikimedia Commons

Transcitosis

Es un sistema de transporte que permite a una sustancia atravesar todo el citoplasma celular desde un lado al otro de la célula. Se produce endocitosis y exocitosis. Es un mecanismo típico de las células endoteliales que forman los capilares sanguíneos, donde se transportan las sustancias desde la sangre hasta los tejidos que rodean a los capilares.

Transcitosis
Transcitosis.png (Imagen PNG, 500 × 501 píxeles) - Escalado (0 %). (s. f.). Recuperado a partir de https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/12/Transcitosis.png

Preguntas que han salido en exámenes de acceso a la Universidad (Selectividad, EBAU, EvAU)

Madrid, Julio de 2018, opción A, cuestión 2.

Respecto a algunos procesos celulares:

a) Explique la diferencia entre pinocitosis y fagocitosis (1 punto).

b) Indique los tipos de transporte de moléculas mediado por proteínas a través de las membranas y explique sus características. Ponga un ejemplo de cada uno (1 punto).

La Rioja, Julio de 2019, opción A, cuestión 3

En relación con las funciones de las membranas celulares:

Defina endocitosis y exocitosis.

Diferencie entre transporte activo y pasivo.

Explique la bomba de Na/K como mecanismo de transporte. (1 punto)

Galicia, Julio de 2020, pregunta 3

a) Defina los siguientes procesos: pinocitosis, fagocitosis y exocitosis.

b) Defina nucleoplasma y nucléolo.

c) Defina e indique una función del cloroplasto. (2 puntos)

Comunidad Valenciana, Junio de 2023, pregunta 4.1.

Observa el esquema y responde:

Transporte a través de membrana

a) ¿A qué estructura corresponde? (1 punto).

b) Indica el nombre y, al menos, una función de las partes señaladas con números (2 puntos).

c) Define transporte pasivo, transporte activo y endocitosis (3 puntos).

Castilla y León, Julio de 2023, pregunta 7.

a) Observe la imagen de la derecha:

i) Identifique cada uno de los componentes numerados. (0,8)

ii) ¿Se trata de una célula procariota o eucariota? Razone la respuesta. (0,2)

iii) ¿En qué componente de los señalados se sintetizan lípidos? ¿Y ATP? (0,4)

b) Defina: transporte activo, pinocitosis y difusión facilitada. (0,6)

Galicia, Julio de 2023, pregunta 4.2.

Explique cuál es la relación entre la clatrina y los procesos de transporte a través de membrana de las células.

Ideas fundamentales sobre el transporte de macromoléculas

Tipos de transporte de macromoléculas a través de la membrana:

  • Endocitosis.
    • Se producen invaginacioens en la membrana.
    • Tipos de endocitosis:
      • Fagocitosis: se forman vesículas con partículas grandes (fagosomas) a las que se unirán los lisosomas para digerirlas.
      • Pinocitosis: para líquidos y pequeñas partículas sólidas disueltas. 
      • Endocitosis mediada por receptores: para macromoléculas específicas, llamadas ligandos, para las que existe el correspondiente receptor en la membrana.
  • Exocitosis.
    • Mecanismo por el que las moléculas contenidas en vesículas citoplasmáticas son transportadas desde el interior de la célula hasta la membranas para ser expulsadas al medio extracelular.
  • Transcitosis. Sistema de transporte por el que una sustancia puede atravesar todo el citoplasma desde un lado (endocitosis) al otro (exocitosis).

Repasando el transporte de macromoléculas a través de la membrana plasmática

Pregunta

¿Cuál es la característica común de los tres tipos de mecanismos de transporte de macromoléculas a través de la membrana plasmática?

Respuestas

No requieren energía

Siempre son a favor del gradiente

Siempre son en contra del gradiente

Requieren energía

Retroalimentación

Pregunta

¿En qué consiste la fagocitosis?

Respuestas

Transporte de partículas líquidas

Entrada selectiva de macromoléculas específicas

Englobar partículas grandes mediante invaginaciones de la membrana

Expulsar macromoléculas contenidas en vesículas

Retroalimentación

Pregunta

¿Cómo se llama la proteína que constituye el revestimiento de las vesículas de endocitosis y exocitosis?

Respuestas

Hemoglobina

Actina

Clatrina

Insulina

Retroalimentación

Pregunta

¿Qué proceso celular permite a una sustancia atravesar todo el citoplasma celular desde un lado al otro?

Respuestas

Difusión facilitada

Exocitosis

Transcitosis

Fagocitosis

Retroalimentación

Pregunta

¿Cuál es el resultado cuando la vesícula de exocitosis se fusiona con la membrana plasmática?

Respuestas

Se forma una vesícula de endocitosis

La superficie interna de la membrana de la vesícula se convierte en la superficie externa de la membrana plasmática

La célula engloba partículas grandes

Se realiza la transcitosis

Retroalimentación

Pregunta

¿Cuál es la relación entre la clatrina y los procesos de transporte a través de la membrana de las células?

Respuestas

La clatrina regula la permeabilidad de la membrana

La clatrina constituye el revestimiento de las vesículas de endocitosis y exocitosis

La clatrina es una proteína transportadora

La clatrina facilita la difusión de moléculas polares

Retroalimentación

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