Una manera de imaginar esta situación se facilita con el siguiente ejemplo. Cuando sales de la sala de cine después de ver una película puede haberte ocurrido que la salida resulta un proceso “pasivo” dado que tu movimiento es, en parte, facilitado por el resto de las personas que empujan en el mismo sentido: la salida. Pero imagina que cuando estás por salir te das cuenta de que has olvidado tu chaqueta, en esas circunstancias debes volver y avanzar con esfuerzo en dirección opuesta para recuperar tu prenda de vestir. Esta claro que el esfuerzo requerido en esta última situación es mayor que el de la salida.
¿A qué tipo de transporte correspondería cada situación? ¿Puedes
explicar la diferencia que existe en cuanto al gasto de energía en ambos
procesos? ¿Moviliza la célula sustancias en contra de gradientes? ¿Para qué?
Sí. La célula
debe captar o eliminar sustancias en contra de gradiente de concentración. Es
por este hecho que la célula mantiene una composición intra y extracelular
diferente. Dado que el movimiento de las partículas se dirige desde la región
de menor concentración hacia la más concentrada, la célula debe gastar
energía; es el transporte activo
realizado por proteínas transportadoras de la membrana.
El ATP aporta la
energía necesaria para este proceso al degradarse a ADP y fosfato inorgánico.
TRANSPORTE ACTIVO
Y OTROS PROCESOS ACTIVOS
Algunas sustancias que son necesarias en el interior
de la célula o que deben ser eliminadas de la misma no pueden atravesar la
membrana celular por ser muy grandes, llevar una carga eléctrica o porque deben
vencer un gradiente de concentración. Para estos casos, la naturaleza ha
desarrollado el transporte activo, un proceso que consume energía y que
requiere del concurso de proteínas integrales que actúan como “bombas”
alimentadas por ATP, para el caso de moléculas pequeñas o iones y el transporte
grueso específico para moléculas de gran tamaño como proteínas, polisacáridos
e incluso células enteras como bacterias
y glóbulos rojos.
TRANSPORTE ACTIVO
El nombre de transporte activo deriva del hecho que el movimiento del soluto se lleva a cabo en contra gradiente de concentración. Ello implica que los mecanismos de transporte activo se caracterizan por presentar una absoluta dependencia del metabolismo celular.
Específicamente, los mecanismos de transporte activo requieren de ATP ya sea directa o indirectamente. El ATP (adenosín - trifosfato) es hidrolizado, generando ADP (Adenosín difosfato) y energía, de acuerdo a la reacción:
Por este mecanismo pueden ser transportados hacia interior o exterior de la célula los iones H+ (bomba de protón) Na+ y K+ (bomba de sodio – potasio), Ca+, CL, aminoácidos y monosacáridos.
Específicamente, los mecanismos de transporte activo requieren de ATP ya sea directa o indirectamente. El ATP (adenosín - trifosfato) es hidrolizado, generando ADP (Adenosín difosfato) y energía, de acuerdo a la reacción:Por este mecanismo pueden ser transportados hacia interior o exterior de la célula los iones H+ (bomba de protón) Na+ y K+ (bomba de sodio – potasio), Ca+, CL, aminoácidos y monosacáridos.
El transporte activo de moléculas a través de la membrana celular se realiza en dirección ascendente o en contra de un gradiente de concentración (Gradiente químico) o en contra un gradiente eléctrico de presión (gradiente electroquímico), es decir, es el paso de sustancias desde un medio poco concentrado a un medio muy concentrado. Para desplazar estas sustancias contra corriente es necesario el aporte de energía procedente del ATP.
Las proteínas portadoras del transporte activo poseen actividad ATPasa, que significa que pueden escindir el ATP (Adenosin Tri Fosfato) para formar ADP (dos Fosfatos) o AMP (un Fosfato) con liberación de energía de los enlaces fosfato de alta energía.
Comúnmente se observan tres tipos de transportadores:
Antiportadores: incluyen proteínas que transportan una sustancia en un sentido mientras que simultáneamente transportan otra en sentido opuesto.
Simportadores: son proteínas que transportan una sustancia junto con otra, frecuentemente un protón (H+).
Hay dos tipos de transporte activo:
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