Transporte activo en las células: definición y ejemplos
Transporte contra un gradiente de concentración
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¿Has estado alguna vez en la feria cuando hay mucha gente? Tal vez quisiste ir, pero hay demasiada gente para ti. Las filas son demasiado largas y la gente está hombro con hombro cargando algodón de azúcar y derramando palomitas de maíz por todos lados. Quizás espere en el concurrido estacionamiento, observando la multitud de personas y preguntándose si no debería esperar hasta que no esté tan ocupado. No eres un fanático de las multitudes, pero eres un gran fanático de la feria. Finalmente, decides: ‘Seamos realistas, es justo. Una feria siempre está ocupada. Solo hay una cosa que hacer en una situación como esta: reúnes toda tu energía y te abres camino a través de la puerta de admisión para conseguir un rollo de boletos y un poco de masa frita.
¿Es una célula como la feria del pueblo? Bueno, seguro que hay muchas cosas sucediendo en una célula al mismo tiempo, por lo que puede parecer un carnaval lleno de gente. También hay muchas ocasiones en las que una célula necesita transportar algo que va en contra del gradiente de concentración. Entonces, pensemos en la feria como un gradiente de concentración.
Recuerde que un gradiente de concentración es la diferencia gradual en la concentración de solutos entre dos áreas, como si estuviera parado afuera de la feria mientras hay miles de personas adentro. Hay una mayor concentración de personas dentro de la feria. Cuando una célula necesita transportar algo a lo largo de un gradiente de concentración, o desde un área de alta concentración a un área de baja concentración, lo hace mediante transporte pasivo. Esto sería como si la gente se fuera de la feria porque está llena de gente; eso es fácil.
Sin embargo, cuando una célula necesita transportar algo contra un gradiente de concentración, o usted decide pasar de un área de baja concentración de personas a un área de alta concentración de personas, esto requerirá algo de fuerza de voluntad. O, en el caso de la célula, algo de energía química.
Proteínas en transporte activo
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El transporte activo es el transporte contra un gradiente de concentración que requiere energía química. El transporte activo mueve iones o moléculas en una dirección específica mediante el uso de una proteína de membrana integral. Piense en ellos como diferentes puertas de la feria. Hay tres tipos de proteínas de membrana que utilizan energía para empujar estas sustancias contra el gradiente de concentración.
Un unipuerto es una proteína de membrana integral que mueve un ion o molécula en una dirección. “Uni” puede recordarle la palabra “uno”, como una sustancia que se mueve en una dirección. Esto sería como una puerta de entrada por la que las personas solo pueden entrar o una puerta de salida por la que las personas solo pueden salir.
Un antipuerto es una proteína de membrana integral que mueve un ion o molécula en una dirección mientras mueve una segunda sustancia en una dirección opuesta. El ‘anti’ en anti-puerto significa ‘contra’ y puede recordarle a dos sustancias que se mueven una contra la otra, como una puerta de admisión que solo deja entrar a unas pocas personas si salen al mismo tiempo.
Un simportador es una proteína de membrana integral que mueve dos iones o moléculas en la misma dirección. “Sym” en simport significa la palabra “igual”, como en dos sustancias que se mueven en la misma dirección. Esto sería como una puerta de admisión que tuviera dos filas de personas para ingresar a la feria al mismo tiempo, en la misma dirección.
Tanto los antipuertos como los simportadores son un tipo de transporte acoplado, porque transportan dos sustancias diferentes a través de la misma proteína de membrana integral. Es importante destacar que los tres tipos diferentes de proteínas integrales de membrana utilizan energía química para hacer que suceda este transporte activo. Esto permite que una célula mantenga concentraciones específicas de sustancias diferentes a las de su entorno.
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Bomba de sodio-potasio
Hablemos de un ejemplo específico de transporte activo que está ocurriendo en todas sus células nerviosas en este momento. Sus células nerviosas requieren que se mantenga un gradiente de concentración específico de sodio y potasio para conducir adecuadamente sus señales.
Hay una mayor concentración de iones de sodio fuera de una célula que dentro de una célula. También hay una mayor concentración de iones de potasio dentro de la célula que fuera de la célula. La bomba de sodio-potasio asegura que este gradiente exista bombeando constantemente iones de sodio e iones de potasio contra el gradiente de concentración utilizando transporte activo.
Primero, la bomba de sodio-potasio en la membrana celular une tres iones de sodio desde el interior de la célula. A continuación, con la ayuda de la energía química, la bomba de sodio-potasio cambia de forma y exporta estos iones de sodio al exterior de la célula. Esto va en contra del gradiente de concentración de sodio. Luego, dos iones de potasio del exterior de la célula se unen a la bomba y se importan a la célula. De nuevo, esto va en contra del gradiente de concentración. Debido a que dos sustancias se transportan en direcciones opuestas, como la puerta de la feria que es a la vez entrada y salida, la bomba de sodio-potasio es un tipo de antipuerto.
Resumen de la lección
En resumen, hemos aprendido que el transporte activo es un transporte que requiere energía química para mover sustancias contra un gradiente de concentración. Hay tres tipos de proteínas integrales de membrana que ayudan en el transporte activo. Los unipuertos son proteínas que mueven una sustancia en una dirección. Los antipuertos son proteínas que mueven dos sustancias en direcciones opuestas. Los simportadores son proteínas que mueven dos sustancias en la misma dirección.
Los resultados del aprendizaje
Después de ver esta lección, debería poder:
- Definir transporte activo
- Enumere tres tipos de proteínas integrales de membrana involucradas en el transporte activo.
- Explica cómo funciona la bomba de sodio-potasio.
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