Ejercicio resuelto de Transporte membranoso · Biología · 2023

La membrana celular es una estructura que rodea a toda la célula, sólo es visible a microscopio electrónico y es esencial para la vida.

a) Define difusión simple y difusión facilitada.
b) Cita un ejemplo de molécula o compuesto para cada tipo de difusión.
c) Describe cómo funciona la bomba de sodio/potasio e indica por qué necesita energía para su funcionamiento.

$\textbf{a) Define difusión simple y difusión facilitada.}$

La difusión simple es el paso de una sustancia a través de la bicapa lipídica a favor de su gradiente de concentración, sin gasto de energía y sin intervención de ninguna proteína: la molécula se disuelve en la fase lipídica y la atraviesa.

La difusión facilitada es también un transporte pasivo, a favor de gradiente y sin gasto de energía, pero requiere una proteína de la membrana que haga de canal o de transportador, porque la sustancia no puede atravesar por sí misma la zona hidrófoba de la bicapa.

$\textbf{b) Cita un ejemplo de molécula o compuesto para cada tipo de difusión.}$

Por difusión simple pasan el oxígeno y el dióxido de carbono, moléculas pequeñas y apolares, y también las hormonas esteroideas por su carácter lipófilo.

Por difusión facilitada pasan la glucosa, a través de sus transportadores GLUT, y los iones como el sodio o el potasio, a través de canales iónicos.

$\textbf{c) Describe cómo funciona la bomba de sodio/potasio e indica por qué necesita energía para su funcionamiento.}$

Es una proteína transmembranosa con actividad ATPasa. En cada ciclo fija tres iones sodio del interior celular, hidroliza una molécula de ATP y se fosforila, lo que le hace cambiar de conformación y expulsar esos tres iones al exterior; entonces capta dos iones potasio del medio externo, se desfosforila, recupera la conformación inicial y los libera en el citoplasma. El balance es, por tanto, la salida de tres sodios y la entrada de dos potasios por cada ATP consumido.

Necesita energía porque mueve los dos iones en contra de su gradiente de concentración: el sodio es más abundante fuera y aun así se expulsa, y el potasio es más abundante dentro y aun así se introduce. Un proceso así no es espontáneo y solo puede producirse acoplado a la hidrólisis del ATP.

Su importancia es doble: mantiene la diferencia de potencial a ambos lados de la membrana, indispensable para el impulso nervioso y la contracción muscular, y al sacar más cargas de las que mete contribuye a regular el volumen celular.