Resumen anual TRANSPORTE A TRAVÉS DE LA MEMBRANA: SALTANDO LA BARRERA DE PERMEABILIDAD.

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La difusión simple puede distinguirse de la difusión facilitada en sus propiedades cinéticas.

Como resumen de la difusión simple haremos notar que es solamente relevante para moléculas tales como el etanol y el O2 que son lo suficientemente pequeñas y apolares para atravesar las membranas con una taza razonable sin que se precise la asistencia de proteínas transportadoras. La difusión simple progresa exergónicamente en el sentido dictado por el gradiente de concentraciones con una relación lineal y no saturada, entre la tasa de difusión y el gradiente de concentraciones.

Difusión facilitada: movimiento a favor de gradiente, asistido por proteínas.

La mayoría de las sustancias en la celula son demasiado grandes o demasiado polares para atravesar la membrana por difusión simple, estos solutos entran y salen de las células y de los orgánulos de forma eficaz gracias a la asistencia de proteínas transportadoras que intervienen en el movimiento de solutos a través de la membrana.

Si el proceso es exergonico, se denomina difusión facilitada pues el soluto difunde en el sentido impuesto por el gradiente de concentraciones (en moléculas sin carga) o en el gradiente electroquímico (en iones).

La función de las proteínas transportadoras es facilitar la difusión a favor del gradiente de sustancias polares o con carga que de otra manera no podría pasar.

Las proteínas transportadoras y los canales proteicos facilitan la difusión empleando mecanismos diferentes:

Las proteínas transportadoras contienen segmentos transmembranales. Desde el punto de vista funcional estas proteínas se clasifican en dos:

Transportadores proteicos: también llamadas permeasas. Son la encargadas de captar una o más moléculas de soluto en un lado de la membrana, sufriendo luego un cambio conformacional que permite la transferencia de soluto hacia el otro lado de la membrana.

Los canales proteicos: son los encargados de construir canales hidrófilos que atraviesan la membrana y permiten el paso de solutos sin necesidad de grandes cambios conformacionales.

Algunos canales son grandes e inespecíficos, tales como los poros, son propios de las bacterias, mitocondrias y cloroplastos. Los poros están formados por proteínas transmembrana denominada porinas, que son las que permiten la difusión a través de la membrana.

LAS PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS ALTERNAN ENTRE DOS ESTADOS CONFORMACIONALES:

Para las permeasas, la explicación más pausible es la del modelo de conformación alternativa propuesto por S. Jonathan Singer y otros. De acuerdo con este modelo un transportador es una proteína alosterica que alterna entre dos estados conformacionales, de forma que el lugar de unión del soluto está abierto o es accesible primero a un lado de la membrana y luego al otro. El soluto que se une a la proteína a un lado de la membrana y luego al otro lado, cuando la proteína cambie a la conformación alternativa.

ESPECIFICIDAD DE LAS PROTEÍNAS DE TRANSPORTE:

La propiedad característica que comparten las permeasas y las enzimas es la especificidad. Al igual que las enzimas, las proteínas de transporte son muy específicas, a menudo para un solo compuesto o un pequeño grupo de compuestos íntimamente relacionados e incluso a veces para un determinado estereoisómero.

La especificidad es el resultado de un encaje muy preciso entre el soluto y el bolsillo de unión de una proteína transportadora.

LAS PROTEÍNAS TRANSPORTADORAS MOVILIZAN UNO O DOS SOLUTOS:

Cuando una permeasa transporta un solo soluto es proceso de denomina uniporte.

Transporte acoplado es el proceso cuando se transportan dos solutos simultáneamente y de manera acoplada, es decir, que no se produce el movimiento si uno de los solutos falta. Existen dos procesos:

- Simporte: también llamado contransporte, es el proceso cuando dos solutos se mueven en el mismo sentido.

- Antiporte: es el proceso cuando los solutos atraviesan la membrana en sentidos opuestos.

El transportador de glucosa del eritrocito y el intercambiador de aniones son ejemplos de proteínas transportadoras:

Entre los ejemplos de las permeasas encontramos: el uniporte de glucosa y el antiporte de aniones.

El transportador de glucosa: un transportador de uniporte:

La entrada de la glucosa en un eritrocito es un ejemplo de difusión facilitada, mediada por una permeasa de uniporte.

La entrada de glucosa a través del transportador de glucosa (GLUT) muestras las características propias de la difucion facilitada, entre las cuales encontramos:

- Es específica para la glucosa

- Exhibe cinética de la saturación

- Es susceptible de inhibición competitiva por monosacáridos similares.

El intercambiador de aniones del eritrocito: un transporte de antiporte:

Otro ejemplo bien estudiado de la difusión facilitadora es el del transporte de iones cloruro y bicarbonato por la proteína intercambiadora de aniones de la membrana plasmática del eritrocito.

Esta proteína de antiporte es también llamada intercambiador de cloruro-bicarbonato (o banda 3)permite el intercambio reciproco de iones cloruro y bicarbonato a través de la membrana.

Los canales proteicos facilitan la difusión, formando túneles hidrófilos en la membrana:

Mientras que algunas proteínas transportadoras facilitan la difusión actuando como lanzaderas que alternan en diferentes estados conformacionales, otras forman canales transmembranalesque permiten a los solutos especialmente a los iones desplazarse directamente a travez de la membrana. Existen tres tipos de canales proteicos transmembranales:

- Canales iónicos

- Porinas

- Acuoporinas

Canales iónicos: proteínas transmembrana que permiten el paso rápido de determinados iones:

Los canales iónicos