Transporte celular y flujo de moléculas pequeñas

1Transporte pasivo:
Es un proceso de difusión a través de la membrana, que no requiere energía, ya que las moléculas se desplaza espontáneamente, a favor de su gradiente de concentración; es decir, desde una zona de concentración elevada a una de concentración baja. Puede tener lugar por: difusión simple o difusión facilitada. a)

Difusión simple:

 Por difusión simple pasan a través de la bicapa lipídica las moléculas no polares, que se disuelven fácilmente. Las moléculas polares sin carga también atraviesan la bicapa lipídica, si su tamaño es reducido.

b

) Difusión facilitada:

 Los iones y la mayoría de las moléculas polares no pueden atravesar la bicapa y se transportan a través de las membranas biológicas mediante proteínas transmembrana que pueden ser: proteínas de canal y proteínas transportadoras específicas. Las proteínas de canal forman poros acuosos que atraviesan la bicapa y permiten el paso de iones de tamaño y carga adecuados. Estos canales iónicos se abren sólo de manera transitoria y son por ello canales regulados. Las proteínas transportadoras especificas se unen a la molécula a transportar y sufren un cambio conformacional, que permite la transferencia de la molécula a través de la membrana. Cada proteína transporta sólo un tipo de ión o moléculas o un grupo de moléculas estrechamente relacionadas.

2 transporte activo:

 Se realiza en contra de gradiente de concentración o electroquímico y con consumo de energía metabólica. Las proteínas transportadoras que intervienen se llaman bombas, siendo las más importantes las que transportan los cationes sodio, potasio, calcio y protones. A continuación se estudia la bomba de Na + -K +:
La mayoría de las células animales tienen una alta concentración de K + y una baja concentración de Na + con respecto al medio externo. Estos gradientes se generan por la llamada bomba de Na + -K + , debido a que el movimiento de ambos iones se produce simultáneamente. Se bombean 3 Na + hacia el exterior y 2 K + , hacia el interior, con la hidrólisis acoplada de ATP. La bomba de Na + -K + tiene actividad enzimática de ATP-asa. Sus funciones son: Controla el volumen celular,  la energía potencial almacenada en el gradiente de Na + -K + generado por la bomba permite que las células nerviosas y musculares sean excitables e impulsa el transporte activo de glucosa y aminoácidos hacia el interior de algunas células. 

Las células también intercambian con el medio externo macromoléculas.

El proceso mediante el cual las células fijan e ingieren macromoléculas y partículas del medio recibe el nombre de endocitosis.
El proceso por el cual las células segregan macromoléculas al exterior se denominan exocitosis.
Ambos procesos suponen la formación y fusión de vesículas rodeadas de membrana.

Endocitosis:

  Consiste en la ingestión de macromoléculas, partículas e incluso células pequeñas mediante la invaginación de una pequeña regíón de la membrana plasmática, que luego se estrangula formando una nueva vesícula intracelular. Se distinguen tres tipos de procesos de endocitosis: fagocitosis, pinocitosis, y endocitosis mediada por receptor.

Fagocitosis:

 consiste en la ingestión de grandes partículas, que se engloban en grandes vesículas, llamadas fagosomas. 

Pinocitosis:

 consiste en la ingestión de líquidos y solutos mediante pequeñas vesículas denominados pinocitos. 

Endocitosis mediada por receptor:

 consiste en la incorporación de macromoléculas o partículas específicas tras su uníón a proteínas receptoras de la membrana plasmática. Se forman pequeñas vesículas que van a parar a los lisosomas.

Endocitosis mediada por receptor:

Mediante este proceso se incorporan a la célula hormonas, proteínas, colesterol e incluso ciertos virus y toxinas bacterianas. Los distintos tipos de células poseen diferentes receptores y, por ello, ingieren diferentes macromoléculas. Se produce en regiones especializadas de la membrana plasmática, llamadas depresiones revestidas, que son depresiones de la membrana recubiertas de su cara citoplasmática por proteínas fibrosas que forman vesículas, las cuales pierden rápidamente el revestimiento formando vesículas de superficie lisa, cuyo contenido termina en los lisosomas.