Mecanismos del Transporte Celular y la Membrana Plasmática

El Transporte Celular: Intercambio a Través de la Membrana

El transporte celular es el intercambio de sustancias entre el interior celular y el exterior a través de la membrana plasmática, que es una membrana semipermeable.

Conceptos Preliminares: Disoluciones y Dispersiones

• Disoluciones verdaderas: Uno o más solutos se disuelven homogéneamente en el solvente.
• Dispersiones coloidales: Una o más sustancias están dispersas en otra sustancia o medio dispersante.

Transporte Pasivo: Movimiento Sin Gasto de Energía

Difusión: Movimiento Espontáneo de Partículas

La difusión es el proceso por el cual las partículas de una sustancia se dispersan en otra en forma espontánea y uniforme.

Tipos de Difusión

• Difusión simple: En general, la difusión celular favorece las partículas pequeñas y sin carga eléctrica que atraviesan directamente la membrana.
• Difusión facilitada: Las partículas grandes o con cargas eléctricas no pasan libremente a través de las membranas plasmáticas y requieren proteínas transportadoras.

Ósmosis: Difusión Específica del Agua

La ósmosis es un tipo especial de transporte pasivo en el cual solo las moléculas de agua son transportadas a través de la membrana semipermeable.

Ósmosis en una Célula Animal

• En un medio isotónico, hay un equilibrio dinámico, es decir, el paso constante de agua, pero el flujo neto es cero.
• En un medio hipotónico, la célula absorbe agua, hinchándose hasta el punto en que puede estallar, dando origen a la citólisis.

Ósmosis en una Célula Vegetal

• 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.
• En un medio hipotónico, la célula toma agua y sus vacuolas se llenan, aumentando la presión de turgencia, dando lugar a la turgencia.

Transporte Activo: Movimiento Contra Gradiente

El transporte activo es un mecanismo celular por medio del cual algunas moléculas atraviesan la membrana plasmática contra un gradiente de concentración, requiriendo energía.

Transporte Activo Primario

Es realizado por las llamadas bombas transportadoras, las cuales, con la energía que aportan las moléculas ATP, mueven sustancias en contra de gradientes de concentración y también potenciales eléctricos.

Transporte Activo Secundario

Utiliza la energía almacenada en gradientes iónicos preexistentes.

• Mecanismo de cotransporte: Mueve sustancias (incluso en contra de gradientes o potenciales eléctricos) las cuales atraviesan la membrana celular acompañando a otras sustancias que se mueven pasivamente a favor de su gradiente y en la misma dirección.
• Mecanismo de contratransporte: Mueve sustancias (incluso en contra de gradientes o potenciales eléctricos) aprovechando el movimiento pasivo de otras sustancias a favor de su gradiente, pero en dirección opuesta.

Movimiento de Partículas Grandes

Las células, además de intercambiar partículas pequeñas como sodio o potasio con el medio que las rodea, también gestionan el paso de moléculas de mayor tamaño.

Importancia Fisiológica del Transporte Celular

Estos mecanismos son cruciales para diversas funciones orgánicas:

• Absorción intestinal: Las sustancias de los alimentos son absorbidas a través de la mucosa intestinal.
• Función renal (Filtración, reabsorción y secreción): En cada uno de los riñones, el plasma sanguíneo es filtrado hacia el interior de los nefrones; posteriormente ocurren procesos de reabsorción y secreción.
• Intercambio pulmonar de gases: En los alvéolos pulmonares, el oxígeno pasa del aire a la sangre mientras que el dióxido de carbono pasa de la sangre al aire.