Transporte de Membranas

Solubilidad de solutos en bicapas lipídicas:

La difusion (a favor del gradiente- de un espacio con mayor concentracion a un espacio donde la concentracion es menor) de solutos a traves de la membrana se puede determinar por el tamano y la polaridad del mismo. En este tema es importante recordar el concepto de igual disuelve igual, lo que facilita comprender la difusion de solutos por la bicapa.
Se pueden establecer ciertas reglas generales que nos ayudan a comprender el "comportamiento" de las membranas: moleculas pequenas no-polares, como O2 y CO2 se difunden rapidamente; las moleculas polares sin carga (agua y urea) atraviesan la membrana mas lentamente y, por ultimo, la bicapa es impermeable a moleculas con carga, como Na+ y K+. Esto se debe a que en un ambiente acuoso, estos iones son estabilizados mediante solvatacion, lo que crea un complejo grande entre el ion y varias moleculas de agua impidiendo el paso del mismo por la membrana.


Transporte Pasivo: La difusion de una substancia a traves de la membrana se llama transporte pasivo por que celula no tiene que gastar energia para que ocurra. La diferencia en concentracion a ambos lados de la membrana (su gradiente de concentraccion) determina la direccion del movimiento. Transporte pasivo puede ocurrir ya sea por difusion simple o difusion facilitada.

Difusión simple:
La energia libre del gradiente inicial tiene que ser alta para que haya difusion. Una sustancia se va a difundir a traves de la membrana desde donde esta mas concentrado a donde esta menos concentrado.
Caracteristicas:
- Es un proceso espontaneo
- Es mas lento que difusion facilitada
- Depende del gradiente y de la solubilidad del soluto
- No requiere de la ayuda de proteinas

Difusión facilitada:

Va a favor del gradiente, pero esta mediado por alguna proteina. Esto la hace mas especifica que la difusion simple, ya que esta proteina de transporte puede cambiar de su configuracion para admitir el paso de solutos especificos. Este tipo de difusion puede ocurrir a travez de canales (forma un poro acuoso) o transportadores (alterna entre dos conformaciones, el sitio de enlace del soluto es accesible en un lado de la bicapa y luego en el otro). Por lo tanto,
el uso de transportadores implica menor rapidez de difusion que un canal de difusion por el cual pasan las moleculas sin ninguna intervencion.
Caracteristicas:
- requiere una proteina
- es mas especifico
- es mas rapido que difusion simple para ese mismo soluto
- es saturable
-puede ser regulado (fosforilaciones, aumento de expresion del transportador, incorporacion a la membrana)

La cinetica del transporte pasivo:
A medida que hay aumento en la concentracion del soluto, aumenta la difusion.
En el caso de la difusion facilitada aun cuando hay concentracciones bajas, hay una velocidad mucho mas rapida de entrada de soluto. Cuando el transportador esta saturado (esto es cuando todos los sitios de enlaces estan ocupados, se puede determinar porque la velocidad no aumenta a mayor concentracion de soluto), la velocidad de transporte es maxima.

Vmax - La velocidad maxima mide la razon en el que el transportador puede cambiar entre sus dos estados conformacionales.
Factores que influyen en alcanzar Vmax:
- concentracion del soluto

Km - Determina la concentracion del sustrato a la cual se alcanza la mitad de la velocidad maxima (1/2 Vmax). Esta variable nos ayuda a definir la afinidad del soluto por su receptor.

Afinidad: Cada transportador tiene cierta afinidad para un soluto en particular. Mientras mayor es la razon en la que el transportador se puede cambiar entre las dos conformaciones, mas soluto va a entrar a pocas concentraciones, por lo tanto mayor afinidad va a tener por el soluto.
Ejemplos: Transportadores de glucosa (GLUT 1, GLUT2, GLUT4) y Canales de Agua - acuaporinas

Canales iónicos- Todos los canales ionicos muestran especificidad por algun ion en particular. Transportan a favor del gradiente. Peden ser regulados por ligandos, voltaje o mecanisticamente.

Transporte Activo- Es responsable de generar gradientes electroquimicos dentro y fuera de la celula ya que mueve solutos encontra de su gradiente.
Primario- Consume energia directamente
Secundario- Utiliza la energia del gradiente creada por el transportador activo primario.
Cotransporte: Transporte activo de dos o mas solutos simultaneamente. Se pueden dividir en simporte o antiporte ya que acopla el movimiento de un tipo de ion o molecula en contra de su gradiente de concentracion al movimiento de otro(s) iones
a favor del gradiente de concentracion, en la misma (simporte) o contraria (antiporte) direccion.

Primario
Bombas de ATP- Consumen ATP directamente mediante la hidrólisis de este. Utilizan esta energia liberada para mover iones u otros solutos a travez de la membrana. Hay cuatro tipos principales.
1. Tipo P: Se fosforilan durante el ciclo de pompeo. Ejemplos son bomba de sodio/potasio, Bombas de calcio
2. Tipo V: Se encuentra en lysosomas y la vacuola central. Es responsable de mantener la acidez de estos organelos
3. Tipo F: Construidas de multiples de subunidades. Utilizan el gradiente de H+, a travez de la membrana, para guiar la sintesis de ATP a ADP + fosfato, ejemplo: ATP sintasa.
4. Transportadores ABC: Primordialmente transportan moleculas pequenas a travez de la membrana.

Cotransporte – transporte activo secundario
Consumen la energia del gradiente creada por el transportador activo primario. Ejemplo:
1. Transportadores acoplados a Na+ (simporte): Estos transportadores mueven azucares y aminoacidos a la misma vez que mueven Na+ a travez de la membrana en la misma direccion.
2. Transportadores que regulan el pH citosólico (antiporte)- La mayoria de las celulas tienen "antiporters" dirigidos por gradientes de Na+. Estos transportadores, acoplan la entrada de Na+ a la celula a favor de su gradiente para expulsar un ion H+. Asi manteniendo el pH de la celula.

Transporte Trans-epitelial

Se dice que las celulas epiteliales estan polarizadas, lo que significa que tiene una parte apical (hacia el lumen del intestino) y una parte basal (hacia el interior del organismo) y la distribucion de proteinas en estas superficies es asimetrica. Ya que dos celulas adyacentes estan unidas por "tight junctions" muchos solutos solubles en agua no pueden pasar de un lado hacia el otro. Por esta razon, la absorcion de nutrientes del intestino al sistema sanguineo ocurre por el proceso de transporte trans-epitelial. Esto es el importe de nutrientes por el lado apical de la celula y el exporte de los mismos hacia la sangre por el lado basal. Este proceso ocurre en dos etapas: (1) se acopla el simporte de glucosa y Na+ a la pompa de sodio y potasio para entrar glucosa a la celula y (2) la salida de glucosa de la celula hacia la sangre por un canal de glucosa.


Type in the content of your page here.