¿Qué sustancias químicas pueden atravesar la membrana mitocondrial interna y cómo difieren de las moléculas que pueden atravesar la membrana mitocondrial externa, la membrana celular y la barrera hematoencefálica?

El memberano mitocondrial externo es libremente permeable a pequeñas moléculas e iones, mientras que el interior es impermeable a la mayoría de estas moléculas. Hasta ahora, solo he leído sobre los transportadores que podrían transportar moléculas específicas a través del memberano mitocondrial interno. Estos transportadores podrían ser Uniporters (que transportan una sola molécula específica a la vez) o podrían ser un cotransportador (transportando 2 o más moléculas específicas a la vez) podrían ser antiportadores o simportadores. Las moléculas como los iones H +, malato, citrato, ATP, se transportan a través de este memberano. Además de estos transportadores, existen la enzima ATP sintasa, los transportadores de electrones y la translocasa ATP-ADP que pueden transferir aún más las moléculas de la matriz mitocondrial al espacio intermemberano o viceversa.

Del mismo modo, el transporte se produce a través de la célula memberane. Pero también podría haber difusión de moléculas a través de este memberano. Pero tal difusión no ocurre en el memberano mitocondrial interno. Los gases como CO2, N2, O2, etanol son permeables a través del memberano celular y pasan a través de la difusión (es decir, de alta concentración a baja), la urea, el agua y otras pequeñas moléculas hidrófilas son ligeramente permeables. Mientras que las moléculas polares más grandes como la fructosa, la glucosa, los aminoácidos, el ATP, los ácidos nucleicos y las proteínas son impermeables. De manera similar, inones como Mg2 +, Na +, Cl- etc. también son impermeables. Estas moléculas impermeables son transportadas por transportadores.

Los transportadores son proteínas integrales, es decir, moléculas de proteínas que se extienden a través de la bicapa lipídica del memberano. Estos transportadores se unen a las moléculas específicas, lo que provoca un cambio conformacional en su estructura, lo que hace que la molécula lo atraviese. En caso de cualquier requerimiento de energía, pueden llevar a cabo una reacción de hidrólisis posterior para activar el transporte.

Ahora viene a la barrera hematoencefálica. La barrera hematoencefálica es una barrera permeable por sí sola (obsérvela, una barrera, no un memberano) que separa la sangre circulante para llegar al cerebro. Permite el paso de agua, algunos gases, algunas otras moléculas por difusión pasiva, así como el transporte selectivo de moléculas como glucosa y aminoácidos. Esta barrera está formada por células endoteliales (capilares) unidas por uniones estrechas (consulte Unión estrecha, ya que hablar de esto lo haría bastante fuera de tema). Tales uniones estrechas no están presentes en las células capilares normales y, por lo tanto, impiden el paso de otras moléculas. La barrera tiene una alta resistividad. En condiciones de inanición, los cuerpos cetónicos pueden atravesar esta barrera. Todas estas moléculas son transferidas por ciertos tranportadores.

Espero haber respondido todos los puntos de tu pregunta. Comente si queda algún punto.