Transporte Celular

El transporte es la capacidad que tiene la membrana de dejar entrar algunas sustancias y expulsar otras. Puede ser con o sin gasto de energía. Recordemos que la energía química en los seres vivos está representada por la molécula de ATP (adenosín de trifosfato) conformado químicamente por una base nitrogenada llamada adenina, un azúcar llamada ribosa y un grupo de tres fosfatos. El  transporte celular que no requiere ATP para pasar sustancias por la membrana se llama transporte pasivo,  el que si lo necesita es el transporte activo.

TRANSPORTE PASIVO

Se realiza mediante el movimiento aleatorio de las moléculas a través de la membrana. Puede llevarse a cabo por difusión simple, difusión facilitada u ósmosis

• Difusión simple:  es la forma más simple de transporte a través de la membrana celular, consiste en el paso de solutos, es decir, moléculas de un tamaño muy pequeño como el dióxido de carbono (CO2),  oxígeno O2,  etanol (alcohol) urea o glicerol. Este transporte se lleva a cabo a favor de un gradiente de concentración el cual consiste en el paso de moléculas de un lugar en donde se encuentran con gran concentración  a un lugar de menor concentración.
• Difusión Facilitada: Se lleva a cabo a través de canales protéicos las cuales pueden imaginarse con una abertura por en medio de su estructura, formando un espacio por el cual pueden pasar las moléculas, a estas proteínas se les llama proteínas de canal.
• Ósmosis: Consiste en el paso de solventes generalmente moléculas de agua de un lugar de menor concentración de soluto a uno de mayor concentración, en este proceso la molécula de agua va en contra del gradiente de concentración. Por lo común, las células están rodeadas por un medio acuoso, llamado solución, del que existen tres tipos: soluciones hipotónicas, isotónicas e hipertónicas. En cada tipo de solución las células sufren cambios diferentes.

Pero ¿A que se refiere gradiente de concentración? Se puede entender como la cantidad de soluto que una disolución pueda presentar para ello las disoluciones son clasificadas como no saturadas aquellas que poseen poco soluto en relación al disolvente a una temperatura dada, es decir, tiene la capacidad de disolver mas soluto; disolución concentrada es aquella en el que el soluto se encuentra en un proporción alta respecto al disolvente; saturada es la que no admite más soluto a menos que se modifique el equilibrio del disolvente por ejemplo calentándolo para poder disolver más soluto; y la sobresaturada que a pesar de cambiar la temperatúra el disolvente ya no admite más soluto.

En relación con lo anterior si nosotros colocamos una papa, un glóbulo rojo o cualquier otra célula de nuestro cuerpo en una solución con absolutamente nada de solutos (como por ejemplo agua destilada) la célula se dilata debido a que dentro de la célula se encuentra una concentración menor de iones sodio (Na) o potasio (K) permitiendo entonces la entrada de H2O para equilibrar ambos medios, tanto el interior como el exterior de la célula con la misma cantidad de solutos en ambas partes con el riesgo de explotar y morir. A esta solución se le llama solución Hipotónica.

Por otra parte si esta misma célula se coloca en una disolución saturada o sobresaturada la concentración de solutos es mayor en medio líquido y menor en el interior de las células lo que provoca que la célula done el líquido dentro de ella tratando de equilibrar ambos medios, por lo tanto las células se encogen y mueren, a esta solución se le llama solución Hipertónica.

Por el contrario en una disolución con la misma cantidad de soluto tanto fuera como dentro de la célula el equilibrio es notorio y la célula permanece intacta, existe incluso un intercambio de iones o solutos en ambos medios. A esta última solución se le llama Isotónica 

Todo esto posee gran importancia médica Investiga ¿que tipo de soluciones son las que están incluidas en las ampolletas o mejor conocidas como inyecciones que el médico te receta? 

TRANSPORTE ACTIVO

En este tipo de transporte la célula siempre gasta energía, es decir, ATP (Adenosin Trifosfato)

• Bomaba de sodio/potasio (Na*/K*): Mediante el gasto de ATP se bombea Na* al exterior de la célula y K* al interior de ella. por lo que se requiere de una proteína transmembranosa que actúa en contra de un gradiente de concentración, ésta actúa como una ATP-asa (enzima) que rompe la molécula de ATP a manera de obtener energía para llevar a cabo el movimiento de iones. Mediante este mecanismo se bombean al interior tres iones Na* hacia el exterior y dos iones K* hacia el interior de la célula. Con este proceso se contribuye a controlar la presión osmótica intracelular.

• Endocitosis: el el proceso celular en el que la célula atrapa a las partículas del medio externo y que van a ser introducidas a su interior mediante una invaginación de su membrana, esta invaginación se cierra formando una pequeña vesícula , denominada, endosoma, que se desprende al interior de la célula una ves que retiene la particula y liberándola en el interior al lisosoma o algún otro organelo. De acurdo a la naturalesa del contenido se clasifica en pinocitosis cuando la vesícula contiene líquido y fagocitosis cuando retiene partículas sólidas.

• Exocitosis: es el proceso contrario a la endocistosis. Con él, la célula elimina sustancias de desecho o sisntetizadas, como las hormonas. Para ello se emplean la vesículas citoplasmáticas producidas por el Complejo de Golgi, en este caso es preciso que la menbrana de la vesícula se fusione con la membrana plasmática a modo que el contenido sea vertido al exterior.

Fuentes consultadas

•  Mader, S. (2008). Biología. Ed. McGraw-Hill, 9a ed. USA. pp. 950.
• Erice, E. y A. González (2012). Biología, la ciencia de la vida. Ed. McGraw-Hill, 2a ed. USA pp. 449.