La actividad celular es la base de toda la vida. Incluso los organismos más grandes y complejos de la Tierra dependen de los procesos biológicos llevados a cabo por billones de células microscópicas. Las células individuales cumplen sus funciones biológicas transportando diversos materiales hacia y desde sus huéspedes multicelulares. Algunas sustancias que no pueden atravesar fácilmente la membrana celular utilizan un método de transporte fascinante llamado difusión facilitada.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
Algunas moléculas grandes, polares, cargadas eléctricamente o insolubles en lípidos requieren ayuda para difundirse a través de la membrana plasmática. La difusión facilitada mediante el uso de proteínas transportadoras o canales iónicos permite que estas moléculas importantes (como la glucosa) atraviesen la membrana.
La piel de una célula
Una capa delgada llamada membrana plasmática encierra las células y mantiene la integridad de la célula al contener líquido celular, o citoplasma, y estructuras especializadas llamadas orgánulos. La membrana plasmática también regula las sustancias que entran o salen del interior de la célula. Las células tienen una variedad de métodos para mover moléculas a través de la membrana celular, y estos métodos se dividen en dos categorías generales: transporte pasivo y transporte activo. Una célula debe gastar energía para lograr el transporte activo, mientras que el transporte pasivo no requiere energía celular. La difusión facilitada es un ejemplo de transporte pasivo.
Las moléculas fluyen de mayor a menor
La difusión es el proceso mediante el cual las moléculas fluyen naturalmente desde áreas de alta concentración a áreas de baja concentración. Algunas moléculas, sin embargo, no pueden entrar o salir libremente de una célula bajo la influencia de un gradiente de concentración porque no son compatible con la membrana plasmática de la célula, que es menos permeable a moléculas grandes, polares, cargadas eléctricamente o insoluble en lípidos. Con la difusión facilitada, la célula puede "ayudar" a que algunas de estas moléculas atraviesen la membrana plasmática mediante uniéndolos a proteínas transportadoras especiales o abriendo canales entre la célula y el entorno ambiente.
Facilitación de glucosa
La glucosa es una molécula de azúcar que sirve como fuente de energía fundamental para muchas células. Fuera de la célula, el torrente sanguíneo suministra glucosa constantemente, mientras que dentro de la célula, el metabolismo celular consume glucosa continuamente. Como resultado, la concentración de glucosa fuera de la célula permanece más alta que la concentración dentro de la célula, pero la molécula de glucosa es demasiado grande para pasar a través de la membrana plasmática sin ayuda. Por lo tanto, la célula proporciona proteínas transportadoras específicas de glucosa que se unen a moléculas de glucosa y les permiten ingresar a la célula.
Canales de iones
La difusión facilitada a través de proteínas transportadoras es común para una variedad de moléculas más grandes que no pueden atravesar fácilmente la membrana plasmática. Los ejemplos incluyen fructosa y galactosa, que son monosacáridos como la glucosa; aminoácidos, los componentes básicos de las proteínas; y nucleósidos, que son necesarios para la síntesis de ADN y ARN. Un tipo diferente de difusión facilitada involucra a las proteínas de los canales, que no se unen a las moléculas. sino abrir un canal que permita el transporte rápido de moléculas e iones más pequeños, como:
- sodio
- potasio
- calcio
- cloro