transporte celular - Colegio Monte de Asís

Portafolio de Ciencias 1° Medio – Material de apoyo a clase N° 10
Material de apoyo a clase N°10
TRANSPORTE CELULAR
SECTOR
: CIENCIAS NATURALES - BIOLOGÍA
EJE 1
: ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LOS SERES VIVOS
UNIDAD 1
: ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DE LA CÉLULA
ESTUDIANTE
:
PROFESOR
: VERÓNICA ABASTO/ MAURICIO HERNÁNDEZ
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS
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2015
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Al finalizar esta clase y guía habrás trabajado los siguientes objetivos:


Describen mecanismos de intercambio entre la célula y su ambiente en relación con las características de la membrana plasmática
según el modelo de mosaico fluido.
Explican que la célula requiere intercambiar en permanencia sustancias del medio externo ya sea para incorporar distintas
sustancias necesarias para su funcionamiento y también para excretar desechos hacia el exterior, manteniendo estable su medio
interno.
TRANSPORTE CELULAR DE SUSTANCIAS
PERMEABILIDAD CELULAR
La mayoría de las moléculas orgánicas de importancia
biológica tienen grupos funcionales polares y, por lo tanto, son
hidrofílicas (moléculas polares grandes sin carga) y a
diferencia del dióxido de carbono, el oxígeno y el agua, ellas
no pueden atravesar libremente la barrera lipídica. De modo
similar, los iones que son de importancia crucial en la vida de
la célula no pueden difundir a través de la membrana. Aunque
los iones individuales, como el sodio (Na+) y el cloruro (Cl-), son
bastante pequeños, en solución acuosa se encuentran
rodeados por moléculas de agua y, tanto el tamaño como las
cargas de los agregados resultantes impiden que los iones se
deslicen a través de las aberturas momentáneas que sí
permiten el pasaje de las moléculas de agua. El agua y otras
moléculas polares pequeñas y sin carga difunden a través de
la bicapa. Las moléculas no polares pequeñas (como oxígeno
y dióxido de carbono) también atraviesan libremente la
bicapa lipídica.
Una de las principales funciones de la membrana
plasmática es el transporte de sustancias hacia y desde el
interior de la célula, para lo cual, dependiendo de la naturaleza
de las sustancias, se utilizan diferentes medios.
Cuando hay una diferencia en la concentración de una sustancia a un lado y otro de la membrana, se forma una
gradiente de concentración. Cuando el transporte de dicha sustancia a través d la membrana plasmática se hace a favor de
la gradiente, no hay gasto de energía (ATP) y se habla de un transporte pasivo. Este transporte tiende a igualar las
concentraciones por lo que en un momento dado se logra un equilibrio. Si el transporte en cambio es en contra de la
gradiente, se produce gasto de energía, y hablamos de un transporte activo, el cual en el transcurso del tiempo mantendrá
las concentraciones y no llegará al equilibrio.
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TRANSPORTE PASIVO
Difusión simple:
Es el desplazamiento neto de las moléculas desde una zona de mayor concentración hacia zonas de menor
concentración. Esto se produce a presión y temperatura constante y sin gasto de energía, es decir es un transporte pasivo.
Para esto las moléculas deben ser pequeñas, sin carga, polares o apolares, tales como los gases respiratorios la urea o el
alcohol. Es la forma más común en la que se mueven las moléculas tanto dentro como a través de las células.
Dependiendo del tipo de la sustancia que se traspasa por difusión simple se puede distinguir:
a) Diálisis: es la difusión de un soluto a través de una membrana semipermeable, pasando a favor de la gradiente de
concentración hasta alcanzar un equilibrio.
b) Osmosis: es la difusión de agua (solvente) a través de una membrana
semipermeable. Cuando hay dos soluciones con distinta
concentración de soluto, el flujo neto de agua se moverá desde la
solución con menor concentración de soluto hacia la de mayor
concentración, hasta que se logre un equilibrio. Dos conceptos
asociados a la osmosis son:
 Osmolaridad de una solución: capacidad de retener y captar agua.
 Tonicidad de una solución: diferencia de presión osmótica respecto a la del plasma. Esta puede ser hipotónica (menor
que la del medio intracelular), isotónica (igual a la del medio intracelular) o hipertónica (mayor a la del medio
intracelular).
Difusión facilitada:
a)
Proteínas de canal: conducto formado por una estructura proteica
que atraviesa la membrana. Por él se transportan iones (moléculas
con carga) a favor de la gradiente electroquímica, sin que se
produzca gasto energético, es decir es un transporte pasivo. Son
altamente específicos, y pueden estar abiertos de forma continua
o estar regulados por estímulos.
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b) Proteínas de transporte: estructura proteica que posee uno o más
sitios de unión específicos para la sustancia que transporta. El
soluto es captado y trasladado por la proteína llamada carrier, para
lo cual debe sufrir un cambio en su conformación. Es un transporte
pasivo, por lo tanto no hay gasto de energía, ya que ocurre a favor
de la gradiente electroquímica.
Transporte activo:
Por bombas:
Son proteínas de gran tamaño que “bombean” las sustancias en contra de la gradiente electroquímica, lo que implica el uso
de una fuente energética (generalmente ATP). Se pueden distinguir dos tipos:
 Transporte activo primario: el transporte se realiza acoplado directamente al gasto energético. Un ejemplo de este
transporte es el que realiza la bomba Na+/K+ ATPasa. Esta bomba acopla el transporte de Na+ hacia el exterior de la
célula, con el transporte de K+ hacia el interior. El proceso involucra el consumo de ATP.
 Transporte activo secundario: este transporte aprovecha el gradiente de concentración de una sustancia, creado por
un transporte activo primario, para el transporte de otra, por lo que también se le llama cotransporte. Un ejemplo es el
transporte de glucosa, acoplado por una proteína al transporte de Na+, ambos hacia adentro de la célula (simporte),
aprovechando la gradiente de concentración que dejó la bomba sodio-potasio como fuerza motriz.
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Intercambio a través de vesículas
Hay veces en que la célula requiere
transportar macromoléculas de mayor
tamaño y cantidades mayores de
material, que no pueden utilizar los
medios ya mencionados. Para esto se
requiere la fusión de membranas (un tipo
de transporte activo que requiere gasto
energético).
Este puede ser:
a)
Exocitosis: la membrana forma
pequeñas
vesículas
por
evaginaciones con sustancias en su
interior, para expulsarlas fuera de la
célula.
b) Endocitosis: pequeñas porciones de membrana plasmática se invaginan para formar vesículas que tienen en su interior
sustancias que se introducen en la célula. Esta a su vez puede ser:

Fagocitosis: se introducen
grandes partículas y agregados
sólidos, como bacterias o alimento
a través de la formación de una
gran invaginación.

Pinocitosis: se absorben
líquidos a través de la formación
de pequeñas invaginaciones que
atrapan microgotas que luego se
vacían en el citoplasma.
Hay veces en que la endocitosis
puede
estar
mediada
por
receptores de membrana.
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