Tansporte pasivo a través de membrana

Los distintos mecanismos por los cuales las moléculas atraviesan las membranas dependen de la naturaleza y del tamaño de la partícula a transportar.

Transporte de pequeñas moléculas

La permeabilidad de la membrana plasmática es extraordinariamente selectiva, ya que debe permitir que moléculas esenciales como la glucosa, aminoácidos y otras necesarias para los procesos celulares básicos penetren fácilmente en la célula, que los intermediarios metabólicos permanezan en el célula y que los productos de desecho salgan de ella. También las células tienen que regular las concentraciones iónicas intracelulares, lo que supone transportar iones a través de la membrana. La permeabilidad selectiva de la membrana plasmática le permite a la célula mantener un medio interno constante.

Dado que la bicapa lipídica actúa como una barrera muy impermeable a los iones y a la mayoría de las moléculas polares, las células han tenido que desarrollar sistemas para transportar estas sustancias a través de las membranas; esto lo consiguen mediante las proteínas transportadoras especializadas.

El transporte de pequeñas moléculas a través de la membrana se clasifica, en función los requerimientos energéticos en transporte activo (se requiere energía) y transporte pasivo (no requiere energía.

Esquema del transporte pasivo y activo a través de membrana

Transporte pasivo

El transporte pasivo es un proceso de difusión a través de la membrana, que no requiere energía, ya que las moléculas se desplazan espontáneamente a favor de gradiente de concentración; es decir, desde una zona de concentración elevada a una zona de concentración baja.

El transporte pasivo a través de membrana puede tener lugar por difusión simple o difusión facilitada.

• Difusión simple. Por difusión simple pasan a través de la bicapa lipídica las moléculas no polares, tales como el oxígeno, nitrógeno, benceno, éter, cloroformo, hormonas esteroideas,...
  
  Las moléculas polares sin carga también atraviesan la bicapa lipídica, si su tamaño es suficientemente reducido. Este es el caso del agua, del CO₂, la urea y el etanol que difunden rápidamente a través de la bicapa lipídica.
  
  
• Difusión facilitada. Los iones y la mayoría de las moléculas polares tales como la glucosa, aminoácidos, nucleótidos y otros muchos metabolitos celulares no pueden atravesar la bicapa y se transportan mediante proteínas transmembrana que pueden ser: proteínas en canal y proteínas transportadoras específicas.
  
  Las proteínas en canal forman poros acuosos que atraviesan la bicapa y permiten el paso de iones de tamaño y carga adecuados. Estos canales iónicos se abren solo de manera transitoria y son por ello canales regulados. Algunos de estos canales se abren mediante interacción con un ligando y se denomina canales regulados por ligando; otros se abren en respuesta a un cambio del potencial de membrana y se denominan canales regulados por voltaje. Estos últimos son los responsables de la excitabilidad eléctrica de las células nerviosas y musculares.
  
  

  
  Canal regulado por ligando y canal regulado por voltaje
  
  

  
  Difusión facilitada por una proteína transportadora

  Las proteínas transportadoras específicas o permeasas se unen a la molécula a transportar y sufren un cambio conformacional que permite la transferencia de la molécula a través de la membrana. Cada proteína transporta solo un tipo de ion o molécula o un grupo de moléculas estrechamente relacionadas. Existe una velocidad máxima de transporte que se alcanza cuando el transportador está saturado.