El Transporte a Través de la Membrana

La doble capa lipídica deja pasar con facilidad las sustancias apolares. Las proteínas mediantes permeabilidad selectiva permiten el paso de sustancias polares. El paso a través de la membrana se puede realizar de 2 formas:

Transporte Pasivo

Es la difusión de sustancias a través de la membrana a favor de gradiente:

• Químico: si hay diferencia de concentraciones.
• Eléctrico: diferentes cargas eléctricas.
• Electroquímico: diferencia de concentración y de cargas a la vez.

Se puede realizar de dos formas distintas:

• Por difusión simple: a través de la bicapa lipídica entran sustancias apolares como el O₂ y moléculas polares con baja masa molecular como el H₂O o la urea. O también por canales mediante proteínas de canal que son proteínas transmembranosas con un canal interno normalmente cerrado. La apertura del canal se puede regular por voltaje o por ligando si determinadas sustancias se unen a un receptor de la proteína del canal.
• Por difusión facilitada: mediante proteínas transportadoras que arrastran el sustrato hacia el interior o exterior de la célula. Esta forma permite el paso de moléculas más grandes dependiendo de la concentración del sustrato y de la saturación de las permeasas.

Transporte Activo

Mediante proteínas de membrana con un consumo de ATP y permite transportar sustancias en contra de gradiente. Un ejemplo es la bomba de sodio-potasio que es una proteína transmembranosa que bombea Na⁺ hacia el exterior de la célula y K⁺ hacia el interior. Puede actuar en contra de gradiente. De cada molécula de ATP se obtiene la energía necesaria para bombear tres Na⁺ hacia el exterior y dos K⁺ hacia el interior. La diferencia de potencial generada se denomina potencial de membrana. Interviene en la transmisión del impulso nervioso.

Retículo Endoplasmático

Es una red de sacos membranosos (cisternas) y vesículas que se comunican con la membrana nuclear externa y se extienden por todo el citoplasma. Posee un comportamiento único con un espacio interno denominado luz o lumen.

Retículo Endoplasmático Liso (REL)

Está constituido por una red de túbulos unidos al retículo endoplasmático rugoso (RER). La membrana del REL tiene una gran cantidad de enzimas cuya actividad principal es la formación de lípidos. Sus funciones son:

• La síntesis de la mayoría de los lípidos que forman las membranas.
• Almacenar los lípidos.
• Transportar los lípidos a otros orgánulos.
• Participa en los procesos de detoxificación mediante reacciones de transformación de las sustancias tóxicas.
• Interviene en la contracción muscular bombeando Ca²⁺.

Retículo Endoplasmático Rugoso (RER)

Presenta ribosomas asociados a su cara externa llamada cara citoplasmática. Está formado por cisternas comunicadas entre sí y presenta vesículas de transporte. Sus membranas presentan unas proteínas encargadas de fijar ribosomas, las riboforinas. Este retículo realiza la síntesis de las siguientes sustancias:

• Proteínas que forman la membrana cuyo proceso se completará en el aparato de Golgi.
• También realiza un proceso de síntesis de una proteína de secreción. El inicio es en el citosol una vez que se ha acoplado con una molécula de ARNm. La síntesis de esta proteína comienza con un péptido de señalización en su extremo. Este péptido es reconocido por los receptores específicos de la membrana del retículo y se une a ellos. La proteína en formación pasa al lumen del retículo mediante proteínas transmembranosas. En el lumen la proteína pierde el péptido de señalización y continúa la síntesis de la proteína, por último a la proteína se le añade un oligosacárido (glucosilación).

Las Mitocondrias

Se encargan de obtener energía mediante la respiración celular, se encuentran en el citoplasma de animales y vegetales, son especialmente abundantes en células con alta demanda energética como las musculares o los espermatozoides. El conjunto de mitocondrias de una célula se llama condrioma. La estructura de las mitocondrias es:

1. Membrana mitocondrial externa: es lisa y con una estructura típica de bicapa lipídica con proteínas. Posee muchas proteínas transmembranosas que forman canales y confieren permeabilidad.
2. Membrana mitocondrial interna: tiene muchos repliegues internos denominados crestas mitocondriales que incrementan la superficie, es bastante impermeable, contiene las moléculas encargadas de la respiración celular o mitocondrial y no contiene colesterol.
3. Espacio intermembranoso: es el espacio que hay entre las dos membranas y tiene un contenido parecido al del citosol.
4. Matriz mitocondrial: es el espacio interior delimitado por la membrana interna, contiene enzimas, ribosomas mitocondriales, ADN mitocondrial, enzimas para la replicación, transcripción y traducción del ADN mitocondrial y también enzimas implicadas en el ciclo de Krebs y en la β-oxidación.

Sus Funciones Son:

La más importante es la respiración mitocondrial en la que se diferencian dos etapas:

• El ciclo de Krebs que se realiza en la matriz mitocondrial.
• La cadena respiratoria donde se libera energía que queda almacenada en moléculas de ATP.

En la matriz se llevan a cabo la β-oxidación de ácidos grasos y la fosforilación oxidativa.