Mecanismos de Transporte Celular a Través de la Membrana: Activo, Pasivo y en Masa

Clasificación de los Transportadores de Membrana

Comúnmente se observan tres tipos de transportadores proteicos que facilitan el movimiento de moléculas a través de la membrana plasmática:

• Uniportadores: Son proteínas que transportan una molécula en un solo sentido a través de la membrana.
• Antiportadores: Incluyen proteínas que transportan una sustancia en un sentido mientras que, simultáneamente, transportan otra en sentido opuesto.
• Simportadores: Son proteínas que transportan una sustancia junto con otra, frecuentemente un protón (H+).

Transporte Activo

El transporte activo permite el movimiento de moléculas a través de la membrana en contra de su gradiente de concentración, requiriendo un aporte energético.

Transporte Activo Primario (Directo)

El transporte activo primario, también llamado transporte activo directo, utiliza energía química en forma directa para transportar moléculas a través de la membrana en contra de gradiente.

La energía puede proceder de:

• ATP (Adenosín Trifosfato)
• Reacciones redox
• Fotones de la luz

Las proteínas transportadoras que utilizan energía procedente del ATP poseen actividad ATPasa, lo que significa que pueden hidrolizar el ATP para formar ADP (dos fosfatos) o AMP (un fosfato), con la consecuente liberación de energía de los enlaces fosfato. Un ejemplo clave es la Bomba Na+/K+.

Transporte Activo Secundario (Cotransporte)

En el transporte activo secundario, también llamado transporte acoplado o cotransporte, se utiliza energía para transportar moléculas a través de una membrana. El proceso extrae la energía necesaria de un potencial eléctrico creado por bombas de iones que bombean iones hacia el interior o exterior de la célula.

Estos transportadores permiten que un ion o molécula se mueva a favor de su potencial electroquímico, pero arrastrando consigo a otra sustancia en contra de su gradiente de concentración.

Ejemplo de Transportador Secundario

• Intercambiador Calcio-Sodio

Transporte en Masa (Movimiento de Macromoléculas)

Las macromoléculas o partículas grandes se introducen o expulsan de la célula por dos mecanismos principales:

• Endocitosis
• Exocitosis

Endocitosis

Proceso celular por el que la célula introduce al medio intracelular 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 celular.

Tipos de Endocitosis

1. Pinocitosis: Consiste en la ingestión de líquidos y solutos mediante pequeñas vesículas (pinosomas).
2. Fagocitosis: Consiste en la ingestión de grandes partículas que se engloban en grandes vesículas (fagosomas).
3. Endocitosis mediada por receptor o ligando: Es de tipo específica. Captura macromoléculas específicas del ambiente, fijándose a través de proteínas receptoras ubicadas en la membrana plasmática.

Exocitosis

Es la expulsión o secreción de sustancias a través de la fusión de vesículas con la membrana celular.

Proceso celular por el cual las vesículas situadas en el citoplasma se fusionan con la membrana citoplasmática, liberando su contenido al exterior.

Tipos de Exocitosis

1. Exocitosis Regulada: Se produce en células cuya principal función es la secreción. Las vesículas de secreción regulada no se unen espontáneamente con la membrana plasmática, sino que requieren de un estímulo, como el aumento en la concentración de calcio, al igual que ATP y GTP, para poder fusionarse a la membrana.
2. Exocitosis Constitutiva: Se elabora prácticamente en todas las células y es la responsable de expulsar moléculas para constituir parte de la matriz extracelular o trasladar moléculas desde las vesículas para regenerar la propia membrana plasmática.