El Transporte a través de la Membrana
La doble capa lipídica permite el paso de sustancias apolares (lípidos, N2, O2) con facilidad, sustancias con baja polaridad (glucosa, CO2, agua) más lentamente y ofrece mucha resistencia al paso de sustancias fuertemente polares.
Las proteínas, mediante permeabilidad selectiva, permiten el paso de sustancias polares determinando los tipos, las cantidades y los momentos de este proceso.
1.1. Transporte Pasivo
Es un proceso espontáneo de difusión de sustancias a través de la membrana. Siempre se produce a favor del gradiente (del medio más concentrado, al medio menos concentrado).
Se diferencian tres tipos: el gradiente de concentración química (diferencia de concentraciones), el gradiente eléctrico (diferentes cargas eléctricas) y el gradiente electroquímico (diferencia de concentración y de cargas).
Tipo de difusión
– Difusión simple: Paso de pequeñas moléculas a favor del gradiente. Es más rápido cuanto más pequeñas sean las moléculas y mayor sea la diferencia de gradiente.
Se realiza a través de:
- Bicapa: Entran moléculas lipídicas (hormonas esteroideas), sustancias apolares (oxígeno, nitrógeno) y moléculas débilmente polares y con baja masa molecular (agua, CO2).
- Por canales: Proteínas transmembranosas con un orificio o canal interno que suele estar cerrado. Entran iones Na+, K+, Ca2+, Cl–.
La apertura se puede regular por voltaje (variaciones en el potencial eléctrico) o por ligando (sustancias que se unen a un receptor de la proteína y provocan su apertura).
– Difusión facilitada: Se lleva a cabo por proteínas transmembranosas específicas para cada sustrato, que lo arrastran hacia el interior o hacia el exterior según sea el gradiente. Son las permeasas.
Se diferencia de la difusión a través de canales porque tiene mayor especificidad (permite el transporte de moléculas más grandes) y depende de la diferencia de concentración y del grado de saturación de las permeasas.
1.2. Transporte Activo
Lo realizan determinados tipos de proteínas de membrana. Necesitan energía (ATP) y permiten transportar sustancias en contra del gradiente.
Tipos de transporte
- Bomba de sodio-potasio
- Bomba de calcio
- Bomba de protones
– Bomba de sodio-potasio: Proteína transmembranosa que bombea sodio hacia el exterior de la célula y potasio hacia el interior. Puede actuar en contra del gradiente. De cada molécula de ATP se obtiene la energía necesaria para bombear tres sodios hacia el exterior y dos potasios hacia el interior. De esta forma, el exterior de la membrana resulta positivo respecto al medio interno.
La diferencia de potencial así generada se denomina potencial de membrana. Se utiliza para regular la entrada y salida de diferentes sustancias por contrasporte.
El Retículo Endoplásmico
Sus funciones son la síntesis de proteínas y lípidos, la adicción a ellos de glúcidos y la transformación de sustancias tóxicas en sustancias no tóxicas.
2.1. Retículo Endoplásmico Liso
Está constituido por una red de túbulos, unidos al retículo endoplásmico rugoso. La membrana tiene una gran cantidad de enzimas para la síntesis de lípidos.
2.1.1. Funciones
- Síntesis de la mayoría de los lípidos que forman las membranas.
- Almacén de lípidos
- Transporte de lípidos: mediante proteínas de transferencia o mediante vesículas producidas por gemación mediante redes de clatrina.
- Participan en procesos de desintoxicación
- Interviene en algunas respuestas específicas de la célula, como la contracción muscular: en células musculares en reposo el REL bombea iones calcio al lumen y, al llegar un impulso nervioso, estos salen al citosol.
2.2. Retículo Endoplásmico Rugoso
Presenta ribosomas en su cara externa (cara citoplasmática). Está formado por cisternas comunicadas entre sí. Además presenta vesículas de transporte. Se comunica con el retículo endoplásmico liso y con la parte externa de la envoltura nuclear. Sus membranas son más delgadas y presentan unas proteínas encargadas de fijar los ribosomas (riboforinas) y otras proteínas que constituyen canales de penetración de las proteínas sintetizadas.
2.2.1. Funciones
En este retículo se realiza la síntesis de las siguientes sustancias:
- Proteínas que forman la membrana: Las proteínas sintetizadas en los ribosomas se introducen en el lumen y se inicia su glucosilación que se completa en el aparato de Golgi.
- Fosfolípidos que forman la membrana: Estos se sintetizan a partir de sus precursores procedentes del citosol.