Proteínas de transporte
Estas son proteínas que se encuentran en la membrana celular que facilitan el movimiento de moléculas acuosas e iones, aunque existen componentes hidrofóbicos de la membrana plasmática que limitan el paso de moléculas polares a través de ella, también existen proteínas transmembranales especializadas que facilitan la trasferencia de estas moléculas, estas proteínas están conformadas por proteínas de canales y proteínas transportadoras. También existen proteínas de canales que pueden ser controlados ya que tienen compuertas capases de abrir y cerrar o pueden no ser controlados ya que carecen de compuertas.
A través de la membrana celular pueden pasar unas cuantas moléculas apolares y moléculas polares sin carga, esto es posible mediante la difusión simple contra sus gradientes de concentración, pero inclusive cuando las moléculas son impulsadas por un gradiente de concentración muchas de ellas requieren la ayuda de proteínas de transporte, esto se conoce como difusión facilitada, como estos transportes no requieren de energía, sino que son atraídas por un gradiente de concentración, son considerados transporte pasivo , cuando se utiliza energía, la célula puede transportar moléculas e iones contra sus gradientes de concentraciones, esto se conoce como transporte activo, también existe el transporte simple, que es el paso de moléculas a través de la membrana celular, que es totalmente permeable, esto es sin necesidad de utilizar energía.
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Existen más de 100 tipos de canales de iones, muchos de ellos son específicos para un ion en particular, mientras que otros permiten el paso de varios iones hidrosolubles, aunque estas moléculas siguen con gradientes de concentración químicos e incluso electroquímicos para su paso, las células poseen métodos para evitar que estas sustancias penetren en los tunees hidrofílicos mediante compuertas controlables que bloquean su abertura, la gran mayoría de los canales tienen compuertas, muy pocos carecen de esta, existen clasificaciones de estos canales.
Canales con compuerta de voltaje: Estas pasan de la posición cerrada a la abierta permitiendo el paso de un lado de la membrana al otro, pero existen canales donde la posición abierta es inestable, como pasa en los canales de sodio (Na+), donde pasa de posición abierta a inestable, boqueándose el paso de los iones durante un corto tiempo , esto es lo que se conoce como periodo refractario.
Canales con compuerta de ligando: Estos son canales que necesitan de una molécula de señalamiento que se une al canal para abrir su compuerta, estos a diferencia de los canales anteriores, permanecen abiertos hasta que se disocie el ligando de la proteína del canal.
Canales de compuerta neurotransmisores: Estos normalmente se localizan en la membrana postsináptica, se necesita la intervención de un neurotransmisor donde se unirá a un sitio especifico en la proteína que altera la configuración molecular, esto permitirá la apertura del canal permitiendo la entrada las moléculas.
Canales de compuerta de nucleótidos: La molécula de señal es un nucleótido que se unen a un sitio en la proteína que modifica su configuración proteínica que permite el paso de un ion en específico.
Canales con compuerta mecánica: En esta se necesita una maniobra, donde el movimiento produce una deformación física que abre los canales, un ejemplo son las células pilóricas del oído.
Canales de iones con compuerta de proteína G: Existen canales con compuerta que necesitan la interacción entre un complejo de moléculas receptora y una proteína G, la proteína que activada interactúa con la proteína de canal para abrirse.
Canales sin compuerta: Un buen ejemplo de este canal es el canal de escape de potasio (K+), este canal permite el paso de K+ que es sumamente importante ya que establece la diferencia de voltaje entre un lado de la membrana y el otro. Este canal no tiene compuerta por lo tanto el tránsito de K+ no es controlado por la célula.
Existen proteínas transportadoras que poseen sitios de unión para moléculas específicas en ambos lados de la bicapa lipídica, en el momento en que se une un soluto a un sitio de unión, la proteína sufre cambios reversibles, cuando a proteína libera la molécula al otro lado de la membrana, esta vuelve a tomar su forma inicial.
Como mencioné anteriormente, existe un transporte activo y pasivo, donde el transporte activo necesita de energía en forma de Trifosfato de Adenosina (ATP), un buen ejemplo de este transporte es en la bomba sodio-potasio.
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En condiciones normales, la concentración de sodio es mayor en el espacio extracelular que en el citosol, ya que en este último abunda el potasio, estas concentraciones se logran mantener así a través del gasto de energía, ya que el ATP impulsa una proteína transportadora antiporte acoplada, esta es la bomba Na+-K+, que transporta moléculas de K+ hacia el interior de la célula mientras se transporta iones de Na+ hacia el espacio extracelular, esta proteína tiene dos sitios de unión para el K+ y tres uniones para el Na+, por esta razón, por cada dos moléculas de potasio que entren a la célula, saldrán tres moléculas de sodio.
Bueno queridos amigos espero haberles inculcado conocimiento valioso, si tienen alguna pregunta la responderé con gusto, hasta pronto y recuerda.
Tu salud es lo primero
Referencia:
Texto Atlas de Histología - Segunda edición – Leslie P. Gartner; James L. Hiatt – McGraw-Hill Interamericana
Transporte de Membrana