1. Transporte a través de la
membrana.
Como hemos dicho antes
la membrana celular permite el paso de sustancias, tanto del interior al
exterior de la célula como del exterior al interior de la misma. Hay dos tipos
de transporte:
-
Pasivo: transporte mediante el cual la célula no requiere
gasto de energía. En este tipo de transporte los fosfolípidos y canales
proteicos regulan las sustancias que pasan a través pero no la dirección en la
que pasan. Hay tres tipos de transporte pasivo.
o
Osmosis. Es el paso de moléculas a través de una membrana
semipermeable para conseguir que a los dos lados de dicha membrana haya la
misma concentración de soluto.
§ Si en la célula hay mas sales
que en el exterior, se encontrara en una solución hipotónica, por lo que se
hinchara y recibirá turgencia.
§ Si en la célula hay menos
sales que en el exterior, se hallara en una solución hipertónica, por lo que la
célula pierde agua lo que hace que reduzca su tamaño y recibirá plasmólisis.
§ Si tanto en el exterior de la
célula como en el exterior de la misma hay la misma concentración de sales. La
célula estará en una disolución isotónica.
o
Difusión simple. Sucede cuando los solutos y otras sustancias
pasan a través de la membrana. La sustancia siempre pasa desde el lado donde se
haya mas concentrada al lado donde se encuentra en menor concentración. Un
ejemplo de la difusión simple es el intercambio de gases en los alveolos.
o
Difusión facilitada. Ocurre a través de los canales proteicos
sin que esta necesite del ATP para que los solutos pasen a diferencia del
transporte activo.
-
Transporte activo: requiere del gasto de energía. se realiza
a través de los canales proteicos (proteínas). Se realiza en contra del
gradiente de concentración, es decir, la sustancia pasa de una solución donde
esta menos concentrada a otra donde se encuentra en mayor concentración. Hay ejemplo
de transporte activo, que es el mas conocido, el transporte de iones Na+ -K+.
Este transporte se realiza a través de un mecanismo denomina bomba de Na+-K+. Este sistema
de bombeo hace que los iones de Na+ salgan de célula donde están en
menor concentración al exterior donde se encuentran en mayor cantidad, mientras
que el K+ hace el proceso inverso, entra en la célula donde se haya
en mayor concentración. Por cada 3 Na+ que salen de la celula entran
2 de K+.
2.
Endocitosis y exocitosis
Endocitosis:
La endocitosis es un proceso celular por el
cual se introduce en la célula solutos, partículas y moléculas de distintos
tipos y de origen extracelular. El proceso consiste en rodear dichas sustancias
en una invaginación de la membrana celular que conducen, gracias a movimientos
de escasa amplitud, a la formación de vesículas que terminan por desprenderse e
incorporarse al citoplasma.
Una vez dentro de la célula las vesículas de
endocitosis pueden seguir dos caminos: Digestión o transcitosis.
En la digestión las vesículas se fusionan con
lisosomas primarios para formar vacuolas digestivas. Los productos de la digestión
se incorporarán posteriormente al metabolismo celular.
La transcitosis es el proceso realizado por
algunas vesículas de endocitosis que simplemente transportan su contenido de un
punto a otro de la célula.
La endocitosis tiene un papel fundamental en
cuanto a la respuesta inmune, la comunicación intercelular, la transducción de
señales y la homeostasis.
Dependiendo del tipo de sustancia que se
desee introducir en la célula se estaría hablando de distintos tipos de
endocitosis:
-
Fagocitosis: Se trata de una endocitosis especializada en incorporar al medio
intercelular grandes partículas como bacterias, virus y restos celulares. Es el
mecanismo de endocitosis más común. Se podría considerar la manera de comer que
tienen las células. El proceso consiste en una molécula que se apoya en la
membrana para posteriormente ser introducida en la célula envuelta en membrana
plasmática dando lugar a una vesícula denominada Fagosoma. Este fagosoma será
fusionada con los órganos encargados de realizar la digestión celular: Los
lisosomas, que digerirán su contenido. Este proceso consume una cantidad
importante de energía y solo se da en células especializadas llamadas
fagocitos.
-
Pinocitosis: Es un tipo de endocitosis en la que las sustancias entran en la
célula en forma de solución y de forma
inespecífica e indescriminada. Al igual que la fagocitosis se podría considerar
el “comer” de las células la pinocitosis podríamos considerarlo el “beber”. En
este proceso la célula engulle fluido extracelular, incluyendo moléculas como azúcar
y proteínas. Las vesículas que se forman son muy pequeñas, solo visibles al
microscopio. Se da en todo tipo de células. Dentro de la pinocitosis existe un
caso especial llamado macropinocitosis que también se encarga de la
incorporación de fluidos pero en grandes cantidades.
-
Endocitosis
mediada por el receptor: Se conoce
como el mecanismo de incorporación de moléculas específicas reconocidas por
receptores de la membrana plasmática. Se han descubierto unos 25 tipos de
receptores que actúan en este tipo de endocitosis y gracias a ellos la célula
puede incorporar con gran eficacia sustancias que se encuentran en el medio
pero en una concentración muy baja. Estas sustancias que se desean incorporar
son macromoléculas específicas llamadas
ligandos (que reciben estos nombres porque a ellas van ligadas otras
sustancias) y para su incorporación se produce una asociación de las mismas a
puntos determinados de la membrana. Los ligandos se unen a los receptores
formando una asociación ligando-receptor. Estas asociaciones se desplazan a lo
largo de la membrana a estructuras llamadas hoyos revestidos, que se podrían
considerar depresiones en la membrana celular. Dentro del citoplasma estas
depresiones están bordeadas de una proteína (claritina) la cual puede
polimerizarse en una estructura en forma de jaula. Al formarse la jaula se forma la vesícula de membrana que se mueve
dentro del citoplasma llevando el ligando del fluido extracelular dentro de la
célula. Una vez dentro de la célula las sustancias ligadas a los ligandos son
incorporadas a la célula y los ligandos destruidos o expulsados de nuevo.
Exocitosis:
Es el proceso contrario a la endocitosis. Es
el movimiento de vesículas intracelulares a la membrana citoplasmática, donde
se fusionan con ella y liberan su contenido al exterior. Este proceso tiene
lugar a raíz de una señal extracelular y además sirve para expulsar desechos
celulares producidos por el retículo endoplasmático y el aparato de Golgi.
Se diferencian dos tipos de exocitosis:
Constitutiva y regulada.
La constitutiva está presente en un mismo
tiempo en todas partes y lleva moléculas para la matriz extracelular y para la
propia membrana.
La regulada se produce en las células
secretoras y estas regulan el momento y el lugar de la membrana plasmática en
el que van a fusionarse.
La endocitosis y la exocitosis son dos
procesos que están regulados por la célula para mantener constante la membrana
plasmática, permitiendo su regeneración ya que en la endocitosis se utiliza
membrana plasmática para formar las vesículas que luego vuelve a su lugar de
origen al fusionarse con la membrana en la exocitosis.
Algunas proteínas son adhesivas y actúan como receptores.
