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6.4: Transporte Pasivo - Transporte Facilitado

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    En el transporte facilitado, también llamado difusión facilitada, el material se mueve a través de la membrana plasmática con la ayuda de proteínas transmembranales bajando por un gradiente de concentración (de concentración alta a baja) sin el gasto de energía celular. Sin embargo, las sustancias que sufren transporte facilitado no se difundirían de otro modo fácil o rápidamente a través de la membrana plasmática. La solución para mover sustancias polares y otras sustancias a través de la membrana plasmática descansa en las proteínas que abarcan su superficie. El material que se transporta se une primero a receptores de proteínas o glicoproteínas en la superficie exterior de la membrana plasmática. Esto permite que el material que necesita la célula se elimine del fluido extracelular. Las sustancias se pasan luego a proteínas integrales específicas que facilitan su paso, debido a que forman canales o poros que permiten que ciertas sustancias pasen a través de la membrana. Las proteínas integrales involucradas en el transporte facilitado se denominan colectivamente proteínas de transporte, y funcionan como canales para el material o vehículos.

    Canales

    Las proteínas integrales involucradas en el transporte facilitado se denominan colectivamente proteínas de transporte, y funcionan como canales para el material o vehículos. En ambos casos, son proteínas transmembrana (atraviesan la membrana). Los canales son específicos para la sustancia que se está transportando. Las proteínas de canal tienen dominios hidrófilos expuestos a los fluidos intracelulares y extracelulares; además tienen un canal hidrófilo a través de su núcleo que proporciona una abertura hidratada a través de las capas de membrana (Figura\(\PageIndex{1}\)). El paso a través del canal permite que los compuestos polares eviten la capa central no polar de la membrana plasmática que de otro modo ralentizaría o impediría su entrada a la célula. Las acuaporinas son proteínas de canal que permiten que el agua pase a través de la membrana a una tasa muy alta.

    Esta ilustración muestra una pequeña sustancia que pasa a través del poro de un canal proteico que está embebido en la membrana plasmática.
    Figura\(\PageIndex{1}\): El transporte facilitado mueve las sustancias por sus gradientes de concentración. Pueden cruzar la membrana plasmática con la ayuda de proteínas de canal. (crédito: modificación de obra de Mariana Ruiz Villareal)

    Proteínas Transportadoras

    Otro tipo de proteína incrustada en la membrana plasmática es una proteína portadora. Esta proteína acertadamente nombrada une una sustancia y, al hacerlo, desencadena un cambio de su propia forma, moviendo la molécula unida desde el exterior de la célula hacia su interior (Figura\(\PageIndex{2}\)); dependiendo del gradiente, el material puede moverse en la dirección opuesta. Las proteínas portadoras son típicamente específicas para una sola sustancia. Esta selectividad se suma a la selectividad global de la membrana plasmática. El mecanismo exacto para el cambio de forma es poco conocido. Las proteínas pueden cambiar de forma cuando sus enlaces de hidrógeno se ven afectados, pero esto puede no explicar completamente este mecanismo. Cada proteína portadora es específica de una sustancia, y hay un número finito de estas proteínas en cualquier membrana. Esto puede causar problemas en el transporte suficiente del material para que la celda funcione correctamente. Cuando todas las proteínas están unidas a sus ligandos, están saturadas y la velocidad de transporte está en su máxima. Aumentar el gradiente de concentración en este punto no dará como resultado un aumento de la tasa de transporte.

    Esta ilustración muestra una proteína portadora incrustada en la membrana con una abertura que inicialmente mira hacia la superficie extracelular. Después de que una sustancia se une al portador, cambia de forma para que la abertura mire hacia el citoplasma, y la sustancia se libere.
    Figura\(\PageIndex{2}\): (crédito: modificación de obra de Mariana Ruiz Villareal)

    Un ejemplo de este proceso ocurre en el riñón. La glucosa, el agua, las sales, los iones y los aminoácidos que necesita el cuerpo se filtran en una parte del riñón. Este filtrado, que incluye glucosa, es luego reabsorbido en otra parte del riñón. Debido a que solo hay un número finito de proteínas portadoras para la glucosa, si hay más glucosa presente de la que las proteínas pueden manejar, el exceso no se transporta y se excreta del cuerpo en la orina. En un individuo diabético, esto se describe como “derramar glucosa en la orina”. Un grupo diferente de proteínas portadoras llamadas proteínas transportadoras de glucosa, o GLUTs, están involucradas en el transporte de glucosa y otros azúcares de hexosa a través de las membranas plasmáticas dentro del cuerpo.

    Las proteínas de canal y vehículo transportan material a diferentes velocidades. Las proteínas de canal se transportan mucho más rápido que las proteínas transportadoras. Las proteínas de canal facilitan la difusión a una velocidad de decenas de millones de moléculas por segundo, mientras que las proteínas portadoras funcionan a una velocidad de mil a un millón de moléculas por segundo.

    Referencias

    A menos que se indique lo contrario, las imágenes de esta página están bajo licencia CC-BY 4.0 de OpenStax.

    Texto adaptado de: OpenStax, Conceptos de Biología. OpenStax CNX. mayo 18, 2016 http://cnx.org/contents/b3c1e1d2-839...9a8aafbdd@9.10

    6.4: Transporte Pasivo - Transporte Facilitado is shared under a CC BY license and was authored, remixed, and/or curated by LibreTexts.