viernes, 19 de junio de 2009

Transporte de Sustancias

En redacción Por M en C Rafael Govea Villaseñor
Versión preliminar 2.3


Las células son sistemas termodinámicamente abiertos, es decir, son sistemas que intercambian materia, energía e información con su entorno. La mayor parte del tiempo están en un estado estacionario en el cual la cantidad de masa y energía que entran a la célula equivale a la cantidad de masa y energía que salen. Los flujos de masa y energía no son continuos, sino discretos.


Los sistemas abiertos en estado estacionario tienen la propiedad intrínseca de autorregularse y defenderse contra las perturbaciones discretas de su medio. Para lograr defenderse de las perturbaciones continuas, los sistemas deben, además, controlar la entrada y salida de sustancias.


Debido a que las células transforman la materia, la energía y la información asociada a éstas. Necesitan controlar qué sustancias entran y cuáles salen en cada momento de su existencia. Esta función de controlar el transporte de sustancias es la principal de todas las funciones realizadas por la membrana plasmática.


Como recordaran, la Membrana Plasmática es la frontera que separa el interior celular del exterior. Por un lado aísla, por el otro, comunica.


Hay varios tipos de Transporte de Sustancias a través de Membrana de acuerdo a la mecánica del proceso y la fuente de energía que impulsa el paso de las sustancias, a saber:


  • Transporte Molécula a Molécula
    • Transporte Pasivo
      • Difusión Simple
      • Difusión Facilitada
      • Ósmosis
    • Transporte Activo
      • T.A. Primario
      • T.A. Secundario
  • Transporte Masivo
    • Exocitosis
    • Endocitosis
      • Fagocitosis
      • Pinocitosis
      • Endocitosis Mediada por Receptor






Tipos de Transporte a través de Membrana
El Transporte de sustancias a través de la membrana lo clasificamos de acuerdo a la mecánica de paso ¿cuántas moléculas pasan en cada evento de transporte? Si cruzan la membrana de una molécula por vez, entonces decimos que es Transporte Molécula a Molécula. En cambio si en cada evento de paso son muchas las moléculas que son transportadas, hablamos de Transporte Masivo.


El transporte molécula a molécula es el mecanismo más antiguo y universal de transporte. Las primeras células intercambiaban sustancias con su entorno de ésta manera. Incluso, los probiontes fueron capaces de meter y sacar sustancias de sí, de éste modo. 

Recalco, todas las células transportan sustancias por transporte molécula a molécula.


En contraste, el Transporte Masivo, es un proceso adquirido a través de la evolución de las células. Este transporte es una innovación evolutiva de primer orden. Es probable que haya implicado el propio surgimiento del tipo celular eucariótico. En algún momento hace 2000 ó 1500 millones de años, al surgir la Célula eucariótica, esa célula, también fue capaz de meter y sacar simultáneamente muchas moléculas. Por ello el transporte masivo es exclusivo de las células eucarióticas.




Tipos de Transporte Molécula a Molécula
El transporte pasivo es el paso de sustancias siguiendo su Gradiente de Concentración y/o eléctrico a través de la membrana sin gastar energía de la célula. Cómo recordarás todos los procesos que ocurren, pasan de un estado A de mayor energía a otro estado B de menor energía. Así, gracias al hecho de que una sustancia está a mayor concentración en un compartimiento que en otro es que posee más energía en el primer compartimiento que en segundo.


Cuando las moléculas atraviesan la membrana sin más energía que la propia debida a su gradiente de concentración, desde el compartimiento de mayor concentración al de menor, hablamos de Transporte Pasivo. Clasificamos diversos modos de transporte pasivo de acuerdo a la participación de la membrana en el transporte:


Si las moléculas son pequeñas e hidrofóbicas (O2, CO2, NO, etc.) y cruzan la doble capa de lípidos de la membrana, precisamente por entre las moléculas lipídicas y siguiendo su gradiente de concentración hablamos de Difusión Simple.





Si las moléculas son más grandes que el agua o tienen cargas eléctricas (PMOs o biopolímeros) no pueden cruzar la barrera de la bicapa lipídica. Así que para lograr atravesar la membrana siguiendo su gradiente de concentración, requieren de la presencia de una proteína que les permita el paso. Es, entonces, que hablamos de Difusión Facilitada

Esto tiene como consecuencia que el paso de sustancias a través de la membrana es selectivo. Una célula sólo puede transportar la sustancia X, si y sólo sí, posee la información para producir el transportador de dicha sustancia X.  Y también es saturable, es decir, el transportador tiene una velocidad máxima de trabajo.

En caso de carecer del gen de ese transportador o el gen está dañado, la célula no podrá meter o sacar la sustancia X.


 Finalmente, un caso especial. Debido a que la membrana es básicamente impermeable a sustancias disueltas tales como proteínas, ácidos nucleicos y la mayoría de las pequeñas moléculas orgánicas; pero si es permeable al agua (H2O). Entonces, el agua puede difundir de un lado a otro de la membrana siguiendo su gradiente de concentración. Es decir, desde el compartimiento que tiene menos moléculas disueltas (diluido) hacia el compartimiento que tiene más moléculas disueltas (concentrado). Este paso del agua desde el compartimiento diluido al concentrado se llama Ósmosis y es muy importante en la vida de las células.












Ahora bien, cuando el transporte de sustancias ocurre en dirección contraria al gradiente concentración hablamos de Transporte activo. Este transporte es posible gracias a que la célula utiliza energía propia para impulsar a las moléculas desde el compartimiento con menor concentración al compartimiento con menor [contra-gradiente]. De allí, el adjetivo activo dado al transporte.


Normalmente la célula gasta ATP que destruye una proteína membranal (llamada bomba) para liberar la energía y mover las moléculas transportadas. Si la proteína transportadora usa ATP o p+ se habla de Transporte Activo Primario. Por ejemplo, la bomba de Na+/K+ destruye el ATP en ADP + Pi + energía que usa para sacar 3 iones Na+ y meter 2 iones K+.




En cambio, si el transportador proteico insertado en la membrana acopla la entrada o salida de una sustancia previamente bombeada activamente al transporte de una segunda sustancia contra su gradiente, hablamos de Transporte Activo Secundario. Por ejemplo el transportador del ion Ca2+. Él cual deja meter al ion Na+ y usa esa energía para sacar el ion Ca2+ hasta mantener el calcio más de 100 veces más concentrado afuera de la célula que dentro.





Por otro lado, podemos clasificar a los tipos de transporte molécula a molécula de acuerdo a la dirección y número de sustancias transportadas en los tipos de Transporte...


  • Uniporte. Cuando sólo se conduce 1 sola sustancia.
  • Cotransporte. En caso de ser más de una sustancia transportada.
    • Simporte. Si ambas sustancias se desplazan en la misma dirección
    • Antiporte. Cuando una sustancia entra y la otra sale.

Ahora compara las descripciones del cuadro de arriba con su representación de la figura de abajo:









Tipos de Transporte Masivo
El transporte masivo de sustancias a través de la membrana surgió con la conducta predadora y la capacidad de formar y desprender bolsas membranosas de la misma membrana plasmática -así como fusionarlas con ésta. El transporte masivo siempre es un transporte activo que requiere energía celular, principalmente ATP o GTP.


De acuerdo a la dirección del transporte clasificamos al transporte masivo en Endocitosis (de endo- = dentro, cito- = célula y -sis = proceso) y Exocitosis (de exo- = afuera) como los procesos de transporte masivo de sustancias al interior de la célula y al exterior, respectivamente.


Cuando son transportadas células o partículas sólidas al interior celular se habla de Fagocitosis (de fago- = comer), es decir, proceso de comer células.


Cuando se introduce el líquido circundante hablamos de Pinocitosis (de pino- = beber), es decir, el proceso de beber.  


Cuando las sustancias que se introducen a la célula requieren ser reconocidas por una proteína receptora de la membrana plasmática hablamos de Endocitosis Mediada por Receptor.


Compara los tres tipos de endocitosis:








Ahora, vean los siguientes videos:



Difusión Facilitada



Transporte Activo



Transporte Masivo



Exocitosis


Endocitosis
Fagocitosis



Vean como un protista ciliado Paramecium usa sus miles de undulipodios (cilios) para formar corrientes que arrastras células de levadura que engloba en endosomas:

19 comentarios:

  1. grupo:431 nombre:martínez lópez césar iván
    bueno lo que no entendi fue de la
    Exocitosis
    Endocitosis
    Fagocitosis
    son procesos de que?
    y para que puede servir?
    esa fue mi duda.
    espero ver compleamente el blog.
    plantel 6 "vicente guerrero"

    ResponderEliminar
  2. Cesar

    Debiste de buscar las secciones llamadas modelos celulares 1 y 2, los organelos de 1 membrana, organelos de más de 1 membrana en los meses de junio y julio de 2009.

    Esta sección es la versión cero. Aún no lo redacto, pero pertenece al siguiente tema.

    ResponderEliminar
  3. buenas tardes maestro soy maria luisa gomez hernandez del grupo 434 paso para comfirmar que entre ala pagina transpote de sustacias son no entendi muy bn sobre de molecula amolecula y lo prosesos como endosotosis,y exocitosis y algunos formulas que b4nian como ejemplos.bueno seria toso maestro asta pronto

    ResponderEliminar
  4. Peña Alejaldre Cristian Keneth.!14 de junio de 2010, 21:41

    hOla maestrO
    pasO a revisar la infOrmacion de
    transporte de sustancias
    y por lo que me doy cuenta es un poco parecido a lo que hicimos el viernes pasado.
    Bueno me despido.
    Hasta luego.!

    ResponderEliminar
  5. otraves yo maestro pacheco del grupo:439 jaja
    pues a esto solo puedo comentar ke fue un repaso por ke esto ya lo estuvimos trabajando en clase y pues di un refuerzo alo aprendido lo uniko ke me fallo fueron los videos ya no se pueden mirar o no pude yo kreo ke es todo y pues mañana lo veo en clase

    ResponderEliminar
  6. Peña Alejaldre Cristian..! GrupO: 434...!25 de junio de 2010, 11:02

    maestro espero ahOra si haber puesto mi comentario en la seccion correcta, pues nadamas vi los videos porque se me hace mas interesante ver videos y que vallan explicando lo que es...
    porque eso de leer no se me pega casi nada y como los primeros videos no son en español pues creo qe salio lo mismo... y pues mas o menos me di una idea....buenO eso es todo ..hasta luegO.!

    ResponderEliminar
  7. ¡Lástima Cristian!

    Leer es la principal manera de obtener información útil y también para el placer.

    Te expreso sinceramente mi pésame por Ti.

    ¿Ya revisaste las vías metabólicas y las divisiones celulares?

    Pica en los enlaces de julio de 2009.

    ResponderEliminar
  8. hola!!!!!!!!!
    maestro
    hoy no me quedo ninguna duda
    ahora si le entendi jajaja
    creo que aveces soy un poco
    despistada
    lo unico que me gustaria es que los videos fueran en español ok saludos, soy maria de lourdes marcos efigenio del grupo 439

    ResponderEliminar
  9. Hola maestro soy estrella del grupo 439.
    Con los videos entendi un poco mas y ya corregir algunas cosas ktengo mal en las hojas, pero seguire leyendo para entender mas.
    Que este bien adios...

    ResponderEliminar
  10. Estrella

    !Bien hecho¡ Con esa actitud tu rendimiento crecerá. Luego de un tiempo de persistir, de trabajar lo necesario, obtendrás lo máximo.

    ResponderEliminar
  11. Hola maestro ya vi todo el blog y los videos solo que no me quedo mui claro lode la fagocitosis bueno lo dejo maestro buenas noches.
    alva villegas eduardo grup:439

    ResponderEliminar
  12. Es simple la fagocitosis consiste en "comer" células

    ResponderEliminar
  13. si estoy en el blog correcto ? gibran

    ResponderEliminar
  14. Esta página pertenece al tema que estamos estudiando.

    ResponderEliminar
  15. a ya vi que si estoy en el blog correcto estoy leyendo le del blog si tengo una duda le pregunto

    ResponderEliminar
  16. ya póngase unos vídeos en español no maestro

    ResponderEliminar
  17. hola maestro estoy leyendo lo del blog aun no lo entiendo muy bien todo pero lo estare repasando para entederlo que este bien att: Luis Meza Grupo:439

    ResponderEliminar
  18. chin hoy examen sssssssssssss
    aver si paso )( no

    ResponderEliminar
  19. esta interesante el tema lo lei todo y copie la gran parte eso de que esta la membrana y eso no se me hizo tan dificil porque el tema pasado lo vimos y me ayudo mas a comprender

    atte:Alcántara Ávila Susana 260

    ResponderEliminar

Lo importante de su participación, es que mencionen directamente qué conceptos, ideas o ilustraciones no comprenden. Si encuentran algún error, se agradecerá que lo reporten.
Por favor no olviden anotar su grupo apellidos y nombre.