Transporte activo

El transporte activo es un proceso de intercambio de sustancias a través de la membrana. Se realiza con gasto de energía y en contra de un gradiente de concentración, es decir, desde un medio con menor concentración hacia otro con mayor concentración. Las proteínas transportadoras que intervienen en el transporte de moléculas requieren de un aporte energético, en forma de ATP.

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Tipos de transporte activo

En el mecanismo de transporte activo es posible distinguir dos clases de transporte: uno mediado por proteínas transportadoras y otro mediado por vesículas.

Transporte activo mediado por transportadores

En los mecanismos de transporte activo mediado por transportadores se encuentran:

  • Bomba Na+/K+ o ATPasa. La bomba Na+ /K+ o ATPasa es un conjunto de proteínas de membrana que transporta moléculas en contra del gradiente de concentración, utilizando la energía que se desprende de la hidrólisis del ATP. Al interior de las células la concentración de Na+ es baja respecto al medio extracelular, en cambio, la concentración de K+ es alta en el medio intracelular y baja en el medio extracelular. La bomba Na+ /K+ actúa bombeando Na+ hacia el medio extracelular y K+ hacia el intracelular.; por cada tres iones sodio transporta dos iones potasio. En las células nerviosas, la bomba Na+ /K+ mantiene una distribución diferencial de las cargas a ambos lados de la membrana, estado que se denomina potencial de reposo, en el cual las cargas positivas se ubican al exterior de la membrana y las cargas negativas, en el interior.

    Transporte activo

    bomba Na+ /K+ o ATPasa.

  • Bomba ca+. Esta bomba está constituida por un conjunto de proteínas de membrana que, mediante la energía liberada en la hidrólisis de ATP, transporta iones Ca2+ hacia el medio externo, manteniendo así una baja concentración de calcio intracelular. La bomba de calcio interviene en procesos como la contracción muscular, expresión génica, entre otros.
  • Co-transporte. Este mecanismo utiliza el gradiente de concentración de iones sodio, generado por la bomba Na+/K+, para transportar hacia el interior de la célula sustancias como aminoácidos y glucosa. Para transportar glucosa hacia el interior de la célula, el sodio y la glucosa se unen a la proteína transportadora, y ambas son trasladadas al interior de la célula. Si las moléculas transportadas viajan en la misma dirección, esta forma de transporte se denomina simporte. Si viajan en direcciones opuestas, se denomina antiporte.

    Simporte y antiporte

    Simporte y antiporte.

Transporte mediado por vesículas

Para transportar moléculas de alto peso molecular y partículas de mayor tamaño, las células utilizan un mecanismo que consiste en formar vesículas membranosas donde se engloban los productos de ingestión o de desecho. Al igual que el transporte mediado por proteínas transportadoras, este mecanismo también requiere de un aporte energético.

Dependiendo de la dirección en que se realice, el transporte puede ser de dos tipos:

  • Endocitosis. Las vesículas se forman en el exterior de la célula mediante una invaginación de la membrana plasmática, capturando sustancias del medio. Se distinguen tres tipos de endocitosis: fagocitosis, donde se forman vesículas que encierran microorganismos y restos celulares; pinocitosis, las vesículas permiten la ingestión de líquidos y partículas en disolución; y endocitosis mediada por receptores, las partículas que se integran deben interactuar con un receptor específico que se encuentra en la membrana, y luego esta se invagina, formando una vesícula e incorporando la molécula a la célula.
  • Exocitosis. Las vesículas citoplasmáticas que transportan sustancias sintetizadas por la célula o bien sustancias de desecho, son transportadas hacia la membrana plasmática donde se fusionan para verter su contenido al medio extracelular.

    Endocitosis y exocitocis

    Endocitosis y exocitocis.