Fuente :-
Transporte de agua a través de las membranas celulares
- El transporte de agua a través de las membranas celulares se produce por difusión y ósmosis .
- La osmolalidad efectiva de un fluido biológico está determinada por las concentraciones totales de soluto y las permeabilidades de los solutos, en relación con el agua.
- La permeabilidad al agua osmótica de la membrana celular varía de una célula a otra, dependiendo de la composición de la bicapa lipídica y la presencia o ausencia de poros de agua.
- Las dos vías principales para el transporte de agua en la membrana plasmática son la bicapa lipídica y los poros selectivos del agua ( aquaporinas ).
- Aquaporins es una gran familia de poros de agua; algunas isoformas son selectivas del agua, mientras que otras son permeables a los solutos pequeños.
- Aquaporin 1 (AQP1), la isoforma mejor estudiada, está presente en la membrana como un tetrámero; cada monómero tiene un poro de agua.
- El poro de AQP1 es largo y estrecho (diámetro de 2.8 Å); las moléculas de agua pierden sus enlaces de hidrógeno y se filtran en una sola fila.
- La permeabilidad al agua mediada por AQP parece estar regulada principalmente por el control del número de moléculas presentes en la membrana. La regulación de la “apertura” de los poros también se ha propuesto para algunas isoformas.
- La deleción genética de AQP1 en ratones causa alteraciones profundas de la función renal, lo que concuerda con un papel fisiológico importante de esta proteína.
Transporte de pequeñas moléculas : –
la composición interna de la célula se mantiene porque la membrana plasmática es selectivamente permeable a las moléculas pequeñas. La mayoría de las moléculas biológicas son incapaces de difundirse a través de la bicapa de fosfolípidos, por lo que la membrana plasmática forma una barrera que bloquea el libre intercambio de moléculas entre el citoplasma y el entorno externo de la célula. Las proteínas transportadoras específicas (proteínas transportadoras y proteínas del canal) median luego el paso selectivo de pequeñas moléculas a través de la membrana, lo que permite que la célula controle la composición de su citoplasma.
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Difusión pasiva
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El mecanismo más simple por el cual las moléculas pueden cruzar la membrana plasmática es la difusión pasiva. Durante la difusión pasiva, una molécula simplemente se disuelve en la bicapa de fosfolípidos, se difunde a través de ella y luego se disuelve en la solución acuosa en el otro lado de la membrana. No hay proteínas de membrana involucradas y la dirección del transporte se determina simplemente por las concentraciones relativas de la molécula dentro y fuera de la célula. El flujo neto de moléculas está siempre por debajo de su gradiente de concentración, desde un compartimento con una alta concentración a uno con una menor concentración de la molécula.
La difusión pasiva es, por lo tanto, un proceso no selectivo mediante el cual cualquier molécula capaz de disolverse en la bicapa de fosfolípidos puede cruzar la membrana plasmática y equilibrarse entre el interior y el exterior de la célula. Es importante destacar que solo las moléculas pequeñas, relativamente hidrofóbicas, pueden difundirse a través de una bicapa de fosfolípidos a tasas significativas (figura 12.15). Por lo tanto, los gases (como O
2
y compañía
2
), moléculas hidrofóbicas (como el benceno) y pequeñas moléculas polares pero sin carga (como H
2
O y etanol) son capaces de difundirse a través de la membrana plasmática. Sin embargo, otras moléculas biológicas son incapaces de disolverse en el interior hidrófobo de la bicapa de fosfolípidos. En consecuencia, las moléculas polares no cargadas más grandes, como la glucosa, no pueden atravesar la membrana plasmática por difusión pasiva, ya que son moléculas cargadas de cualquier tamaño (incluidos iones pequeños como H).
+
, N / A
+
, K
+
y Cl
–
) El paso de estas moléculas a través de la membrana en su lugar requiere la actividad de transporte específico y proteínas de canal, que por lo tanto controlan el tráfico de la mayoría de las moléculas biológicas dentro y fuera de la célula.
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Transporte de pequeñas moléculas
