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Biologia Celular
CBI 111
Instituto de Ciencias Naturales
Transporte de Membrana
Clase 7
MATERIAL PROPIEDAD DE UDLA.
AUTORIZADA SU UTILIZACIÓN SÓLO PARA FINES ACADÉMICOS.
Objetivos
• Comprender las bases del fenómeno de trasporte por una diferencia de
gradiente.
• Discriminar entre los distintos tipos de transporte de membrana.
• Identificar las diferencias entre transporte activo y pasivo.
• Reconocer la importancia en la fisiología celular de los diferentes tipos de
transporte.
•Comprender y Diferenciar el modo de acción de señales tipo hidrofóbicas e
hidrofílicas.
•Desarrollar actitudes que suelen asociarse al trabajo científico tales como la
capacidad crítica y la apertura ante nuevas ideas.
Clase 7: Transporte a través de la Membrana
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Fenómenos de gradiente.
Transporte Pasivo: Difusión simple y facilitada, Osmosis.
Transporte Activo: Primario, Secundario.
Transporte en Masa: Endocitosis (fagocitosis, pinocitosis,
endocitosis mediada por receptor), Exocitosis (Secreción,
Excreción).
Bibliografía Obligatoria:
“Biología molecular de la célula”. Alberts, Bruce y otros. Omega, Ediciones , 2004.
Bibliografía Complementaria:
“Biología Celular y Molecular” . De Robertis, Eduardo M.F. Ateneo, El.14a Edición. 2001
“Biología Celular y Molecular” Conceptos y Experimentos. Karp, Gerald . McGraw-Hill. Interamericana.
2006
“Cooper’s La célula”. Geoffrey Cooper, Marbán, 2ª Edición. 2004.
Gradientes.
Motor del movimiento de partículas en solución
La distribución heterogénea de un soluto en una solución
genera un gradiente de concentración.
Esta distribución heterogénea permite la generación de
gradientes. En esta condición, los solutos se mueven
desde una zona de alta concentración a una de menor
concentración.
En el medio en que se encuentra la célula, ocurren naturalmente estos procesos físicos.
Este principio gobierna el flujo de solutos desde y hacia la célula. En este esquema falta
un detalle, ¿cuál es?.
Gradientes.
La membrana celular, la gran barrera para el flujo
La membrana plasmática forma una barrera por
la que no todos los solutos podrán pasar.
Esta característica transforma a la membrana
en una barrera semipermeable.
-
Grandes
moléculas
polares.
-
Iones.
-
Pequeñas moléculas
polares sin carga.
H2O, Glicerol, Etanol.
Pequeñas moléculas no
polares.
O2, CO2, N2, benceno.
La membrana plasmática actúa como una barrera semipermeable al paso ciertos solutos, el paso
de estos a través de la membrana requiere de proteínas. El flujo de moléculas directamente a
través de la membrana se conoce como difusión simple.
Transporte a través de la membrana plasmática.
No todas los solutos se mueven de igual manera.
Existen distintos mecanismos que permiten la incorporación de solutos, algunos actúan a favor de
su gradiente y otros en contra, estos últimos requieren energía y reciben el nombre de transporte
activo.
Transporte pasivo.
Todo fluye a favor de su gradiente.
Mediada por canales
Los canales son proteínas que permiten el libre flujo de un lado a otro de la
membrana. Estos son específicos para ciertos tipos de solutos.
Mediada por transportadores
Los transportadores son proteínas que permiten el flujo de un lado a otro de la membrana.
Este transporte requiere un reconocimiento del soluto y un cambio conformacional en el
transportador.
Existen dos mecanismos pasivos que utilizan proteínas. Estos poseen implican mecanismos
distintos para el transporte.
Osmosis.
Movimiento de agua.
Las moléculas de agua (principal solvente) pueden difundir libremente a través de la
membrana
Cuando un soluto no puede difundir libremente, pero si el solvente, este ultimo se desplazará
hacia las regiones de mayor concentración de soluto para intentar balancear las concentraciones.
Osmosis.
Movimiento de agua.
Este flujo de agua (solvente) se conoce como osmosis y puede tener consecuencias importantes
para la forma y fisiología celular.
Transporte activo.
Empujando con energía.
Si moviéramos todo a favor de su gradiente, pronto
acabaríamos con ellos, ¿cómo es posible generar un
gradiente?, ¿cómo seguir incorporando solutos?, ¿cómo
introducir algo contra su gradiente de concentración?
ATP
ADP
Podemos introducir solutos contra su gradiente de
concentración utilizando energía. En el caso de la
célula esta es entregada por ATP.
El transporte de solutos en contra de su gradiente de concentración, y con gasto de energía, recibe
el nombre de transporte activo. Este tipo de transporte es fundamental para la mantención de
gradientes.
Bomba sodio/potasio.
Un ejemplo de transporte activo primario.
Las proteínas que median el transporte activo se conocen como bombas. Una de las mas
importantes es la bomba sodio/potasio, esta ayuda a mantener el gradiente iónico a nivel celular.
Transporte acoplado.
¡Transporte con polizones!.
Molécula Transportada
UNIPORTE
Ión Cotransportado
SIMPORTE
ANTIPORTE
Transporte acoplado
Otra forma de mover solutos en contra del gradiente es aprovechándose del gradiente de otros
solventes, este tipo de transporte se conoce como transporte acoplado y puede ocurrir en un
sentido u otro de la membrana.
Transporte activo secundario.
Balance de transportes.
Exterior
Citoplasma
El transporte activo secundario es un sistema hibrido, en donde se realizan dos reacciones
acopladas, antiporte de Sodio/Potasio (activo) y al mismo tiempo un simporte (pasivo) de
glucosa con sodio. Este sistema permite acumular glucosa dentro de la célula, ¿por qué crees tu
que es importante acumular glucosa?
Transporte masivo.
Moviendo hacia adentro de forma masiva.
Particulas solidas
Transporte de partículas
solidas con formación de un
endosoma.
Transporte de fluido
extracelular con formación de
una vesícula
Transporte específico de
moléculas con la formación
de una vesícula recubierta.
El transporte masivo de partículas permite la incorporación de una gran cantidad de solutos
(incluyendo solventes) a través de mecanismos que pueden o no ser específicos.
Transporte masivo.
Moviendo hacia fuera de forma masiva.
Existen dos mecanismos de secreción, la constitutiva, en la cuál la célula constantemente secreta
proteínas o la regulada, en donde es necesario una señal parar producir exocitosis ¿qué tipos
celulares conoces tu que realicen cada tipo de secreción?.
Ejercicio. Indique a qué tipo de transporte corresponde
cada una de las imágenes. Clasifíquelos en cuanto a gasto
energético y direccionalidad de la molécula.
Transportes de membrana
MATERIAL ACADÉMICO PROPIEDAD DE UDLA ELABORADO
POR EQUIPO DE BIOLOGIA
LIDER ACADÉMICO CBI111: Germán Fernández Villalobos