Ejercicio resuelto de Transporte membranoso · Biología · 2024

Opción 3B (2,5 puntos)
En la figura se muestran diferentes tipos de transporte de moléculas a través de las membranas biológicas.



a) (1,0 punto) Indique el tipo de transporte señalado por cada número en la figura.
b) (1,0 punto) Defina: endocitosis, pinocitosis, fagocitosis y exocitosis.
c) (0,5 puntos) ¿Por qué el transporte de algunas moléculas requiere de ATP?

$\textbf{a) (1,0 punto) Indique el tipo de transporte señalado por cada número en la figura.}$

Los cuatro casos se distinguen atendiendo a dos criterios: si la molécula necesita o no una proteína para cruzar, y si el paso consume o no energía. Solo el cuarto lleva dibujada la aportación de ATP.

Nº	Tipo de transporte	Cómo se reconoce en la figura 1	Difusión simple	La molécula atraviesa directamente la bicapa lipídica, sin intervención de ninguna proteína 2	Difusión facilitada por proteína de canal	La molécula pasa por el poro acuoso que forman dos proteínas enfrentadas 3	Difusión facilitada por proteína transportadora o permeasa	La molécula cruza a través de una proteína que la reconoce y cambia de conformación 4	Transporte activo	Interviene una proteína que actúa como bomba y la figura señala expresamente el aporte de energía en forma de ATP

Los tres primeros son transportes pasivos, porque van a favor del gradiente de concentración y no consumen energía; el cuarto es activo, porque va en contra de él.

$\textbf{b) (1,0 punto) Defina: endocitosis, pinocitosis, fagocitosis y exocitosis.}$

Los cuatro son mecanismos de transporte en masa, reservados a partículas demasiado grandes para atravesar la membrana, y todos ellos implican deformación de la membrana y consumo de energía.

La endocitosis es la entrada de sustancias mediante una invaginación de la membrana plasmática, que se cierra sobre el material y se estrangula formando una vesícula que queda dentro del citoplasma.

La pinocitosis es la modalidad de endocitosis en la que se ingieren líquidos y partículas disueltas de pequeño tamaño. Origina vesículas pequeñas y la practican prácticamente todas las células, de forma continua e inespecífica.

La fagocitosis es la modalidad de endocitosis en la que se ingieren partículas sólidas de gran tamaño, como restos celulares o bacterias enteras. La célula emite pseudópodos que rodean la partícula y forman un fagosoma, que después se fusiona con un lisosoma para digerir su contenido. La practican los protozoos para alimentarse y, en nuestro organismo, los macrófagos y los neutrófilos como defensa.

La exocitosis es el proceso inverso: una vesícula procedente del interior de la célula se acerca a la membrana plasmática, se fusiona con ella y vierte su contenido al exterior. Es el mecanismo de la secreción de hormonas, enzimas digestivas y neurotransmisores, y sirve además para reponer la membrana consumida en la endocitosis.

$\textbf{c) (0,5 puntos) ¿Por qué el transporte de algunas moléculas requiere de ATP?}$

Porque en esos casos la molécula debe moverse en contra de su gradiente de concentración, desde donde está menos concentrada hacia donde lo está más.

La difusión, tanto la simple como la facilitada, ocurre a favor del gradiente: es un proceso espontáneo, que disminuye la energía libre del sistema y ocurre por sí solo hasta alcanzar el equilibrio. Ir en sentido contrario es termodinámicamente desfavorable y no sucede espontáneamente, de modo que hay que empujar la molécula, y ese empuje se paga hidrolizando ATP. La proteína transportadora acopla esa hidrólisis a un cambio de conformación que arrastra la sustancia al otro lado.

El ejemplo característico es la bomba de sodio-potasio, que expulsa tres iones $\mathrm{Na^+}$ e introduce dos $\mathrm{K^+}$ por cada ATP consumido, ambos en contra de sus gradientes. Gracias a ella la célula mantiene una composición iónica muy distinta de la del exterior, sostiene el potencial de membrana y puede concentrar nutrientes como la glucosa o los aminoácidos aunque fuera escaseen.