Gradientes de concentración
Las células tienen una membrana celular bastante sofisticada, que actúa como una barrera para el mundo exterior. Hemos descrito esta membrana como selectivamente permeable, lo que significa que no cualquier cosa puede atravesarla. La clave de esta frase es que la membrana celular es selectiva, pero no impermeable. Esto es algo así como cómo mantendría su hogar. Las paredes de tu casa crean un límite y definen el espacio, pero todavía hay puertas y ventanas por las que puedes dejar entrar a tus amigos o un poco de aire fresco en un día de verano. Entonces, ¿qué atraviesa una membrana celular y por qué? Hay varios tipos de formas de transportar cosas a través de la membrana celular. Cuándo y cómo viajan las cosas depende en gran medida de la concentración de solutos en las células o de las moléculas disueltas. En esta lección, discutiremos los métodos para transportar solutos a través de un gradiente de concentración. Un gradiente de concentración es una diferencia gradual en la concentración de soluto entre dos áreas. En este caso, es la diferencia en la concentración de soluto entre el exterior y el interior de la célula. Aquí, los solutos se moverían por difusión , o el movimiento de una concentración más alta de solutos a una concentración más baja de solutos para igualar la concentración de solutos. Esto iguala la concentración de ambos lados. Es como lo que pasa cuando dejas las ventanas de tu casa abiertas mientras tu vecino está haciendo un asado. El olor puede difundirse desde la puerta de al lado, donde el olor es más fuerte en el aire, hasta su casa, donde, desafortunadamente, no hay hamburguesas a la parrilla. La difusión ocurre hasta que el interior de su casa huele como el exterior.
Transporte pasivo: difusión simple
La difusión a través de la membrana celular es un tipo de transporte pasivo o transporte a través de la membrana celular que no requiere energía. Recuerde que la membrana celular es una bicapa de fosfolípidos. Aunque el interior y el exterior de una célula son a base de agua, hay una región hidrofóbica en el medio, y esta es una barrera importante para cualquier cosa grande, cargada o hidrofílica. Las moléculas que son hidrófobas, al igual que la región hidrófoba, pueden atravesar la membrana celular por simple difusión. Por lo tanto, la difusión simple es el paso sin ayuda de moléculas pequeñas, hidrófobas y no polares desde una concentración más alta a una concentración más baja. Las moléculas muy pequeñas también pueden deslizarse a través de la membrana celular, incluso si son hidrofílicas, al igual que unas pocas hormigas podrían arrastrarse a través de una grieta en la pared solo porque son pequeñas.
Transporte pasivo: difusión facilitada
Entonces, ¿cómo pasan las moléculas grandes, cargadas o hidrofílicas a través de la membrana celular si no pueden simplemente difundirse? Piense en cómo entran sus amigos en su casa. En la mayoría de las circunstancias, usarán una puerta. Un paquete entregado en su residencia también entraría por su puerta, pero necesitaría que alguien lo llevara adentro. ¡Una mosca podría entrar por una ventana abierta por sí sola, mientras que una ardilla podría bajar por su chimenea! Existen diferentes tipos de pasajes hacia la célula, al igual que hay diferentes formas de ingresar a su hogar, dependiendo de quién o qué esté tratando de atravesar. Cada método de paso a través de la membrana celular podría ser útil para diferentes moléculas. La difusión facilitada es un transporte pasivo que utiliza proteínas de membrana integrales para ayudar a moléculas más grandes, cargadas, hidrófilas y polares a través de un gradiente de concentración. Recuerde que las proteínas integrales de la membrana atraviesan la bicapa de fosfolípidos, conectando el interior y el exterior de la célula. Hay dos tipos de proteínas integrales de membrana que ayudan a transportar moléculas, como iones y moléculas polares, que no pueden difundirse por sí mismas a través de la capa hidrófoba. Las primeras son las proteínas transportadoras , que son proteínas que se unen a una molécula para facilitar el transporte a través de la membrana celular. Las segundas son las proteínas de canal , que son proteínas que crean un pasaje para transportar moléculas e iones a través de la membrana celular. Esta proteína de canal crea un poro a través de la región hidrófoba que permite que las moléculas polares simplemente pasen a través.
Transporte pasivo: ósmosis
El último tipo de transporte pasivo involucra el agua. No importa de qué esté hecha su casa, el agua parece entrar durante una gran tormenta. El agua es una sustancia poderosa. Aunque su célula está rodeada por una región hidrófoba creada por la bicapa de fosfolípidos, el agua también puede ingresar a la célula. Puede atravesar la membrana celular en parte porque es muy pequeña, pero también recibe un poco de ayuda de otras moléculas y proteínas de la membrana. Sin embargo, incluso con esta ayuda, este tipo de transporte no requiere energía. Quizás recuerde que a esto lo llamamos ósmosis o transporte pasivo de agua a través de una membrana. El agua es una excelente manera de igualar la concentración de solutos sin tener que mover solutos.
 |
En la célula de arriba, hay más solutos fuera de la célula y menos solutos dentro de la célula. Por lo tanto, es posible que recuerde que llamaríamos al interior de la célula una solución hipotónica , que tiene menos solutos y más agua. Piense en la ‘O’ en hipotónico como un hipopótamo que se hincha con agua junto al río, como un recordatorio de que la solución hipotónica es la solución que contenga más agua. Nos referiríamos al exterior de la célula como una solución hipertónica , que tiene más solutos, menos agua. En ósmosis, el agua se moverá para igualar la concentración de solutos. Por lo tanto, el agua pasará de un ambiente hipotónico a un ambiente hipertónico. En este caso, el agua se transportaría fuera de la célula, lo que haría que la célula se encogiera. Esto continuaría sucediendo hasta que los dos lados fueran isotónicos o concentraciones iguales de solutos. ¿Qué pasaría si una célula fuera colocada en una solución hipotónica, con más agua y menos solutos fuera de la célula? Una célula en esta situación haría que el agua ingresara a la célula, lo que haría que la célula se hinchara. Si crece demasiado, podría explotar, ¡como un globo lleno de demasiado aire!
Cromosoma Delecionado: Qué es, Características y Ejemplos
Resumen de la lección
En esta lección, hemos aprendido varios métodos diferentes de transporte pasivo o transporte a través de la membrana celular que no requiere energía. El transporte pasivo se mueve a través de un gradiente de concentración o una diferencia gradual en la concentración de soluto entre dos áreas. La difusión simple es la difusión de moléculas pequeñas, sin carga o hidrófobas desde un área de alta concentración a un área de baja concentración a través de la membrana celular. La difusión facilitada es la difusión que utiliza proteínas transportadoras o de canal en la membrana celular que ayudan en el movimiento de moléculas a través de un gradiente de concentración. El tercer tipo de movimiento se conoce como ósmosis o movimiento del agua para igualar la concentración de solutos.
Resultado de aprendizaje
Después de esta lección, podrá:
- Definir ‘transporte pasivo’ y ‘gradiente de concentración’
- Describir tres métodos de transporte pasivo a través de una célula: difusión simple, difusión facilitada y ósmosis.
- Comprender qué tipos de moléculas utilizan qué tipo de transporte pasivo
Explora más sobre este tema
Selecciona un tema y sigue aprendiendo...
