Ejercicio resuelto de Transporte membranoso · Biología · 2020

Explique detalladamente mediante dibujos claros los diferentes mecanismos de transporte a través de la membrana celular, indicando en cada caso la sustancia o molécula transportada. [2 puntos]

$\mathbf{\text{Explique}}\mathbf{\text{detalladamente}}\mathbf{\text{mediante}}\mathbf{\text{dibujos}}\mathbf{\text{claros}}\mathbf{\text{los}}\mathbf{\text{diferentes}}\mathbf{\text{mecanismos}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{transporte}}\mathbf{\text{a}}\mathbf{\text{trav}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{s}}\mathbf{\text{de}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{membrana}}\mathbf{\text{celular,}}\mathbf{\text{indicando}}\mathbf{\text{en}}\mathbf{\text{cada}}\mathbf{\text{caso}}\mathbf{\text{la}}\mathbf{\text{sustancia}}\mathbf{\text{o}}\mathbf{\text{mol}}\acute{\mathbf{\text{e}}}\mathbf{\text{cula}}\mathbf{\text{transportada.}}\mathbf{\text{[2}}\mathbf{\text{puntos]}}$

La membrana plasmática es una barrera SELECTIVAMENTE PERMEABLE: deja pasar libremente unas sustancias, controla el paso de otras y a otras las bombea en contra de su gradiente. Los mecanismos se clasifican en dos grandes grupos según gasten o no energía, y a ellos se añade el transporte de material voluminoso mediante vesículas.



TRANSPORTE PASIVO. Va SIEMPRE a favor del gradiente, del medio más concentrado al menos concentrado, y NO consume energía: la aporta el propio gradiente. Tiene tres variantes.

DIFUSIÓN SIMPLE. La molécula atraviesa directamente la bicapa lipídica, disolviéndose en ella, sin intervención de ninguna proteína. Solo pueden hacerlo las moléculas pequeñas y apolares o sin carga, que no encuentran barrera en las colas hidrófobas. SUSTANCIAS TRANSPORTADAS: los gases respiratorios, oxígeno y dióxido de carbono; el nitrógeno; el etanol; la urea; las hormonas esteroideas como la testosterona y los estrógenos; las vitaminas liposolubles; y los anestésicos. El agua también difunde así, aunque lentamente por ser polar.

DIFUSIÓN FACILITADA POR CANAL. La molécula pasa por el interior de una proteína integral que forma un poro acuoso, sin unirse a ella. Los canales son muy selectivos —reconocen el tamaño y la carga del ion— y muchos están regulados, es decir, se abren o se cierran ante un cambio de voltaje o la unión de un ligando. SUSTANCIAS TRANSPORTADAS: los iones sodio, potasio, calcio y cloruro, cuya carga les impide cruzar la bicapa. Un caso particular son las ACUAPORINAS, canales específicos por los que el agua pasa mil veces más rápido que por difusión simple; son las que hacen posible la reabsorción renal y la ósmosis a la velocidad que el organismo necesita.

DIFUSIÓN FACILITADA POR TRANSPORTADOR O PERMEASA. La molécula se UNE a una proteína integral, que cambia de conformación y la libera al otro lado. A diferencia del canal, aquí hay unión específica, la proteína se comporta como una enzima —con su especificidad y su saturación— y el transporte es más lento. SUSTANCIAS TRANSPORTADAS: moléculas polares de tamaño medio, como la glucosa, que entra en el eritrocito por el transportador GLUT1, los aminoácidos, los nucleósidos y el glicerol.

TRANSPORTE ACTIVO. Mueve el soluto EN CONTRA de su gradiente, y por eso CONSUME energía, normalmente ATP. Lo realizan proteínas llamadas BOMBAS, que son a la vez transportadores y ATPasas. SUSTANCIAS TRANSPORTADAS: el ejemplo clásico es la BOMBA DE SODIO Y POTASIO, que en cada ciclo saca tres iones sodio e introduce dos de potasio hidrolizando un ATP; con ello mantiene el gradiente iónico del que dependen el potencial de membrana, el impulso nervioso y el volumen celular, y consume en torno a un tercio del ATP de una célula en reposo. También son transporte activo la bomba de protones del estómago y de los lisosomas y la bomba de calcio del retículo sarcoplásmico. Existe además un transporte activo SECUNDARIO, en el que la energía no la aporta el ATP directamente sino el gradiente creado por otra bomba: así entra la glucosa en la célula intestinal, arrastrada por el sodio.

TRANSPORTE DE MATERIAL VOLUMINOSO mediante vesículas. Cuando lo que hay que mover es demasiado grande para cualquier proteína, la membrana se deforma. Consume ATP y modifica la superficie de la membrana.

ENDOCITOSIS: entrada de material mediante una invaginación de la membrana que se cierra formando una vesícula. Si lo englobado es sólido y grande se llama FAGOCITOSIS —un macrófago engullendo una bacteria—; si es líquido con solutos disueltos, PINOCITOSIS; y si la captura la dirige un receptor específico, ENDOCITOSIS MEDIADA POR RECEPTOR, como la entrada de las lipoproteínas LDL con su colesterol o la del hierro unido a la transferrina.

EXOCITOSIS: proceso inverso. Una vesícula procedente del aparato de Golgi se acerca a la membrana, se fusiona con ella y vierte su contenido al exterior. SUSTANCIAS TRANSPORTADAS: las enzimas digestivas del páncreas, la insulina, el moco, los anticuerpos y los neurotransmisores de la sinapsis.

$$	$\text{Pasivo}$	$\text{Activo}$	$\text{Vesicular}$
Gasto de ATP	No	Sí	Sí
Dirección	A favor del gradiente	En contra del gradiente	No aplica
Proteínas	Ninguna, canal o permeasa	Bomba, que es ATPasa	Proteínas del citoesqueleto
Tamaño del soluto	Pequeño o mediano	Pequeño, iones	Voluminoso
Resultado	Iguala las concentraciones	Mantiene gradientes	Incorpora o expulsa material

La existencia del transporte activo es lo que permite a la célula mantener su medio interno DISTINTO del externo, y por tanto la base de la homeostasis, del potencial de membrana y de la absorción de nutrientes contra gradiente.