¿Cómo se transportan los ácidos carboxílicos a través de la membrana celular?

Los ácidos carboxílicos son un grupo diverso de compuestos orgánicos que están unificados (y definidos) por la presencia de un grupo -COOH (abajo).


Como ácidos orgánicos débiles, los ácidos carboxílicos se disocian parcialmente en soluciones acuosas. Esto significa que pueden existir en diferentes estados: a saber, cargados y sin carga . Arriba está la forma no cargada del ácido carboxílico, con el estado cargado que se ve así:


Tenga en cuenta la pérdida de un protón y el posterior desarrollo de una carga negativa.

El estado de carga del ácido carboxílico depende del pH de su entorno y del ácido pKa, y esta es una consideración importante para comprender cómo y por qué cruzan las membranas biológicas.

Al igual que para el transporte de muchas moléculas diferentes, los mecanismos de transporte de ácidos carboxílicos se pueden dividir en transporte pasivo y activo . Voy a delinear los detalles de cada tipo de transporte y discutir las implicaciones para la celda a continuación:

Pasivo

Difusión simple y / o facilitada a través de un canal de membrana o permeasa. Como los ácidos carboxílicos no cargados son solubles en lípidos, este es el mecanismo principal para que los ácidos carboxílicos descargados crucen la membrana celular.

Esto significa que los ácidos carboxílicos fuera de la célula (pH más bajo) no están cargados, por lo que pueden difundirse fácilmente a través de la membrana lipídica. Una vez en la celda (pH más alto), el ácido carboxílico se carga, y por lo tanto no puede difundir hacia atrás, lo que conduce a una acumulación de ácidos carboxílicos dentro de la célula .

Los protones que se liberan contribuyen a la acidificación del citoplasma y esto juega un papel importante en varias vías metabólicas.

Activo

Hay dos sistemas distintos para esto:

  1. Bombas que funcionan con ATP y transportan el ácido caroxílico fuera de la célula . Estos están asociados con la respuesta al estrés ya que desplazan la forma cargada del ácido acumulado.
  2. Las permeasas, que generalmente están acopladas al transporte de protones y transportan ácido carboxílico a la célula . Estos están asociados con ciertos procesos metabólicos que usan ácidos carboxílicos, de modo que tráigalos a la célula cuando sea necesario.

Transporte pasivo y activo de ácidos carboxílicos. Fuente de la imagen: Transporte de ácidos carboxílicos en levaduras

Como se puede imaginar, hay muchos, muchos tipos de cada uno de estos mecanismos de transporte, y la interacción entre ellos está estrechamente regulada para controlar la cantidad de ácido carboxílico dentro de la célula.