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1. TRANSPORTE DE MATERIALES A TRAVES DE LAS MEMBRANAS CELULARES El transporte es muy importante para la célula porque le permite expulsar de su interior los desechos del metabolismo, también el movimiento de sustancias que sintetiza como hormonas. Además es la forma en que adquiere nutrientes mediante procesos de incorporación a la célula de nutrientes disueltos en el agua. Las vías de transporte a través de la membrana celular y los mecanismos básicos para las moléculas de pequeño tamaño son Los mecanismos que permiten a las sustancias cruzar las membranas plasmáticas son esenciales para la vida y la comunicación de las células. Para ello, la célula dispone de dos procesos: 2. TRANSPORTE PASIVO El transporte pasivo es el intercambio simple de moléculas a través de la membrana plasmática, durante el cual la célula no gasta energía, debido a que va a favor del gradiente de concentración o a favor de gradiente de carga eléctrica, es decir, de un lugar donde hay una gran concentración a uno donde hay menor. El proceso celular pasivo se realiza por difusión. En sí, es el cambio de un medio de mayor concentración (medio hipertónico) a otro de menor concentración (un medio hipotónico). El transporte es importante para la célula porque le permite expulsar de su interior los desechos del metabolismo, también el movimiento de sustancias que sintetiza como hormonas. Además es la forma en que adquiere nutrientes mediante procesos de incorporación a la célula de nutrientes disueltos en el agua. El transporte pasivo permite el paso molecular a través de la membrana plasmática a favor del gradiente de concentración o de carga eléctrica. El transporte de sustancias se realiza mediante la bicapa lipídica o los canales iónicos, e incluso por medio de proteínas integrales sin gasto de energía metabólica Los mecanismos de transporte pasivo son:    

Difusión simple Difusión a través de la membrana celular Difusión facilitada Osmosis a través de la membrana selectivamente permeable

3. DIFUSION SIMPLE: Es el movimiento de las moléculas de una concentración más alta a una más baja; esto quiere decir que baja su gradiente de concentración hasta que se logra el equilibrio y se distribuyen de manera equivalente. Es un proceso físico observable.gh

Las propiedades químicas y físicas de la membrana plasmática permiten que sólo ciertos tipos de moléculas puedan entrar y salir de una célula sencillamente por difusión. Hay varios factores que modifican la tasa de difusión. Entre ellos figuran la temperatura, presión, corrientes eléctricas y tamaño de las moléculas. Es un proceso de transporte pasivo por excelencia, que puede ser simple o mediada Las moléculas en solución están dotadas de energía cinética y, por tanto tienen movimientos que se realizan al azar. La difusión consiste en la mezcla de estas moléculas debido a su energía cinética cuando existe un gradiente de concentración, es decir cuando en una parte de la solución la concentración de las moléculas es más elevada. La difusión tiene lugar hasta que la concentración se iguala en todas las partes y será tanto más rápida cuanto mayor sea energía cinética (que depende de la temperatura) y el gradiente de concentración y cuanto menor sea el tamaño de las moléculas. Algunas sustancias como el agua, el oxígeno, dióxido de carbono, esteroides, vitaminas liposolubles, urea, glicerina, alcoholes de pequeño peso molecular atraviesan la membrana celular por difusión, disolviéndose en la capa de fosfolípidos. Algunas sustancias iónicas también pueden cruzar la membrana plasmática por difusión, pero empleando los canales constituidos por proteínas integrales llenas de agua. Algunos ejemplos notables son el Na+, K+, HCO3, Ca++, etc. Debido al pequeño tamaño de los canales, la difusión a través de estos es mucho más lenta que a través de la bicapa fosfolipídica a) DIFUSIÓN A TRAVÉS DE LA MEMBRANA CELULAR: El transporte a través de la membrana sin intervención de transportadores, este implica a la difusión simple de iones. Los procesos de transporte se pueden clasificar por sus requerimientos energéticos. El transporte pasivo es el de movimiento neto de moléculas e iones a través de una membrana desde una concentración más alta a una inferior (a favor de un gradiente de concentración), no requiere energía metabólica. Así entran moléculas lipídicas como las hormonas esteroideas, anestésicos como el éter y fármacos liposolubles. Y sustancias apolares como el oxígeno, el CO2 y el nitrógeno atmosférico. Algunas moléculas polares de muy pequeño tamaño, como el agua, el etanol y la glicerina, también atraviesan la membrana por difusión simple. La difusión del agua recibe el nombre de ósmosis b) DIFUSIÓN FACILITADA Transporte celular donde es necesaria la presencia de un carriel o transportador (proteína integral) para que las sustancias atraviesen la membrana. Sucede

porque las moléculas son más grandes o insolubles en lípidos y necesitan ser transportadas con ayuda de proteínas de la membrana. Algunas moléculas son demasiado grandes como para difundir a través de los canales de la membrana y demasiado insolubles en lípidos como para poder difundir a través de la capa de fosfolípidos. Tal es el caso de la glucosa y algunos otros monosacáridos. Estas sustancias, pueden sin embargo cruzar la membrana plasmática mediante el proceso de difusión facilitada, con la ayuda de una proteína transportadora. En el primer paso, la glucosa se une a la proteína transportadora, y esta cambia de forma, permitiendo el paso del azúcar. Tan pronto como la glucosa llega al citoplasma, una quinasa (enzima que añade un grupo fosfato a un azúcar) transforma la glucosa en glucosa-6-fosfato. De esta forma, las concentraciones de glucosa en el interior de la célula son siempre muy bajas, y el gradiente de concentración exterior --> interior favorece la difusión de la glucosa. La difusión facilitada utiliza canales (formados por proteínas de membrana) para permitir que moléculas cargadas (que de otra manera no podrían atravesar la membrana) difundan libremente hacia afuera y adentro de la célula. Estos canales son usados sobre todo por iones pequeños tales como K+, Na+, Cl-. La velocidad del transporte facilitado está limitado por el número de canales disponibles (ver que la curva indica una "saturación") mientras que la velocidad de difusión depende solo del gradiente de concentración. La difusión facilitada es mucho más rápida que la difusión simple y depende:   

Del gradiente de concentración de la sustancia a ambos lados de la membrana Del número de proteínas transportadoras existentes en la membrana De la rapidez con que estas proteínas hacen su trabajo

La insulina, una hormona producida por el páncreas, facilita la difusión de la glucosa hacia el interior de las células, disminuyendo su concentración en la sangre. Esto explica el porqué la ausencia o disminución de la insulina en la diabetes mellitus aumenta los niveles de glucosa en sangre al mismo tiempo que obliga a las células a utilizar una fuente de energía diferente de estos monosacáridos c) OSMOSIS A PERMEABLE

TRAVÉS

DE

LA

MEMBRANA

SELECTIVAMENTE

Es otro proceso de transporte pasivo, mediante el cual, un disolvente - el agua en el caso de los sistemas biológicos - pasa selectivamente a través de una membrana semi-permeable. La membrana de las células es una membrana semipermeable ya que permite el paso del agua por difusión pero no la de iones y otros materiales. Si la concentración de agua es mayor (o lo que es lo mismo la concentración de solutos menor) de un lado de la membrana es mayor que la del

otro lado, existe una tendencia a que el agua pase al lado donde su concentración es menor. El movimiento del agua a través de la membrana semi-permeable genera una presión hidrostática llamada presión osmótica. La presión osmótica es la presión necesaria para prevenir el movimiento neto del agua a través de una membrana semi-permeable que separa dos soluciones de diferentes concentraciones.

La ósmosis puede entenderse muy bien considerando el efecto de las diferentes concentraciones de agua sobre la forma de las células. Para mantener la forma de un célula, por ejemplo un hematíe, esta debe estar rodeada de una solución isotónica, lo que quiere decir que la concentración de agua de esta solución es la misma que la del interior de la célula. En condiciones normales, el suero salino normal (0.9% de NaCl) es isotónico para los hematíes. Si los hematíes son llevados a una solución que contenga menos sales (se dice que la solución es hipotónica), dado que la membrana celular es semi-permeable, sólo el agua puede atravesarla. Al ser la concentración de agua mayor en la solución hipotónica, el agua entra en el hematíe con lo que este se hincha, pudiendo eventualmente estallar (este fenómeno se conoce con el nombre de hemolisis. Por el contrario, si los hematíes se llevan a una solución hipertónica (con una concentración de sales superior a la del hematíe) parte del agua de este pasará a la solución produciéndose el fenómeno de crenación y quedando los hematíes como "arrugados". Ultrafiltración En este proceso de transporte pasivo, el agua y algunos solutos pasan a través de una membrana por efecto de una presión hidrostática. El movimiento es siempre desde el área de mayor presión al de menos presión. La ultrafiltración tiene lugar en el cuerpo humano en los riñones y es debida a la presión arterial generada por el corazón. Esta presión hace que el agua y algunas moléculas pequeñas (como la urea, la creatinina, sales, etc.) pasen a través de las membranas de los capilares microscópicos de los glomérulos para ser eliminadas en la orina. Las proteínas y grandes moléculas como hormonas, vitaminas, etc., no pasan a través de las membranas de los capilares y son retenidas en la sangre. 4. TRANSPORTE ACTIVO El transporte activo es un mecanismo celular por medio del cual algunas moléculas atraviesan la membrana plasmática contra un gradiente de concentración, es decir, desde una zona de baja concentración a otra de alta concentración con el consecuente gasto de energía (llamados Biotreserineos). Los ejemplos típicos son la bomba de sodio-potasio, la bomba de calcio o simplemente el transporte de glucosa.

En la mayor parte de los casos este transporte activo se realiza a expensas de un gradiente de H+ (potencial electro-químico de protones) previamente creado a ambos lados de la membrana, por procesos de respiración y fotosíntesis; por hidrólisis de ATP mediante ATP hidrolasas de membrana. El transporte activo varía la concentración intracelular y ello da lugar un nuevo movimiento osmótico de rebalanceo por hidratación. Los sistemas de transporte activo son los más abundantes entre las bacterias, y se han seleccionado evolutivamente debido a que en sus medios naturales la mayoría de los procariontes se encuentran de forma permanente o transitoria con una baja concentración de nutrientes. Los sistemas de transporte activo están basados en permeasas específicas e inducibles. El modo en que se acopla la energía metabólica con el transporte del soluto aún no está dilucidado, pero en general se maneja la hipótesis de que las permeasas, una vez captado el sustrato con gran afinidad, experimentan un cambio transformacional dependiente de energía que les hace perder dicha afinidad, lo que supone la liberación de la sustancia al interior celular. El transporte activo de moléculas a través de la membrana celular se realiza en dirección ascendente o en contra de un gradiente de concentración (Gradiente químico) o en contra un gradiente eléctrico de presión (gradiente electro-químico), es decir, es el paso de sustancias desde un medio poco concentrado a un medio muy concentrado. Para desplazar estas sustancias contra corriente es necesario el aporte de energía procedente del ATP. Las proteínas portadoras del transporte activo poseen actividad ATPasa, que significa que pueden escindir el ATP (Adenosin Tri Fosfato) para formar ADP (dos Fosfatos) o AMP (un Fosfato) con liberación de energía de los enlaces fosfato de alta energía. Comúnmente se observan tres tipos de transportadores:   

Uniportadores: son proteínas que transportan una molécula en un solo sentido a través de la membrana. Antiportadores: incluyen proteínas que transportan una sustancia en un sentido mientras que simultáneamente transportan otra en sentido opuesto. Simportadores: son proteínas que transportan una sustancia junto con otra, frecuentemente un protón (H+).

a) Transporte activo primario: Bomba de sodio y potasio o Bomba Na/K Se encuentra en todas las células del organismo, en cada ciclo consume una molécula de ATP y es la encargada de transportar dos iones de potasio que logran ingresar a la célula, al mismo tiempo bombea tres iones de sodio desde el interior hacia el exterior de la célula (exoplasma), ya que químicamente tanto el sodio como el potasio poseen cargas positivas. El resultado es ingreso de dos iones de potasio (ingreso de dos cargas positivas) y regreso de tres iones de sodio (egreso de tres cargas positivas), esto da como resultado una pérdida de la electropositividad interna de la célula, lo que convierte a su medio interno en un medio "electronegativo con respecto al medio extra celular". En caso particular de las neuronas en estado de reposo esta diferencia de cargas a

ambos lados de la membrana se llama potencial de membrana o de reposodescanso. Participa activamente en el impulso nervioso, ya que a través de ella se vuelve al estado de reposo. b) Transporte activo secundario o cotransporte Es el transporte de sustancias que normalmente no atraviesan la membrana celular tales como los aminoácidos y la glucosa, cuya energía requerida para el transporte deriva del gradiente de concentración de los iones sodio de la membrana celular (como el gradiente producido por el sistema glucosa/sodio del intestino delgado).

Intercambiador calcio-sodio: Es una proteína de la membrana celular de todas las células eucariotas. Su función consiste en transportar calcio iónico (Ca2+) hacia el exterior de la célula empleando para ello el gradiente de sodio; su finalidad es mantener la baja concentración de Ca2+ en el citoplasma que es unas diez mil veces menor que en el medio externo. Por cada catión Ca2+ expulsado por el intercambiador al medio extracelular penetran tres cationes Na+ al interior celular.1 Se sabe que las variaciones en la concentración intracelular del Ca2+ (segundo mensajero) se producen como respuesta a diversos estímulos y están involucradas en procesos como la contracción muscular, la expresión genética, la diferenciación celular, la secreción, y varias funciones de las neuronas. Dada la variedad de procesos metabólicos regulados por el Ca2+, un aumento de la concentración de Ca2+ en el citoplasma puede provocar un funcionamiento anormal de los mismos. Si el aumento de la concentración de Ca2+ en la fase acuosa del citoplasma se aproxima a un décimo de la del medio externo, el trastorno metabólico producido conduce a la muerte celular. El calcio es el mineral más abundante del organismo, además de cumplir múltiples funciones.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

https://www.ecured.cu/Transporte_celular

http://www.biologia.edu.ar/celulamit/transpor.htm

http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Celular_transporte.html

http://es.slideshare.net/rilara/el-transporte-celular-presentation

http://membranascelulares.blogspot.com/2011/04/tipos-de-transporte.html

http://enciclopedia.us.es/index.php/Transporte_celular

http://biologiastv.weebly.com/uploads/4/0/1/0/40103559/tema_vi_transport e_celular_villa.pdf

http://www.biologiaescolar.com/2014/05/transporte-pasivo.html

https://es.wikibooks.org/wiki/Transporte_de_macromol %C3%A9culas_y_part%C3%ADculas:_endo_y_exocitosis

INTRODUCION

El transporte celular es el intercambio de sustancias entre el interior celular y el exterior a través de la membrana celular o el movimiento de moléculas dentro de la célula. La célula necesita este proceso porque es importante para esta expulsar de su interior los desechos del metabolismo y adquirir nutrientes del líquido extracelular, gracias a la capacidad de la membrana celular que permite el paso o salida de manera selectiva de algunas sustancias. Las diferentes formas de transporte a través de la membrana celular son: El transporte pasivo, que es el intercambio simple de moléculas a través de la membrana plasmática y transporte activo, que es el desplazamiento a través de una membrana de iones o moléculas en contra de su gradiente de concentración o de su potencial eléctrico que ocupa un gasto de energía. En éste se destacan: la exocitosis y la endocitosis

CONCLUSION

El transporte celular se divide en activo y pasivo, el transporte activo básicamente tiene la cualidad de gastar energía, a diferencia del pasivo que no lo hace. Se dice que el transporte activo va en contra de la gradiente de concentración, la gradiente de concentración es la diferencia de concentraciones de solutos (sales, sustancias orgánicas, etc.) entre en interior y el exterior de la célula. El transporte activo lo que hace es expulsar solutos de donde haya menos concentración de este hacia el lugar de la célula donde haya más concentración. Para entenderlo mejor imagínate tú montando una bicicleta en un plano inclinado donde la parte más alta es donde hay mayor concentración de un determinado soluto y la parte más baja es donde hay menor concentración, para llevar la bicicleta de la parte alta a la parte baja (de donde hay más concentración hacia donde hay menos) no necesitas hacer esfuerzo, solo debes mantener el equilibrio y cuidar que no vayas a mucha velocidad si hay mucha pendiente. Pero para ir en el sentido contrario, obviamente vas a necesitar hacer mayor esfuerzo y gastar más energía. Así es el transporte activo, es como llevar la bicicleta en contra de la pendiente, se necesita un gasto de energía y una proteína que realice el proceso que pueden ser bombas, proteínas de canal o proteínas transportadoras también llamadas carriers. Existen 3 tipos de transporte activo el uniportadores, el simportadores y el antiportadores, en el uniportadores se transporta una molécula en un sólo sentido a través de la membrana, en el simportadores de transporta una sustancia junto con otra en el mismo sentido y en el antiportadores se transporta una sustancia en un sentido mientras que simultáneamente se transporta otra sustancia en sentido opuesto. Un ejemplo es la bomba de sodio y potasio, es un caso de transporte activo del tipo antiportadores que básicamente lo que hace es bombear 3 iones sodio (Na+) hacia el exterior de la célula al mismo tiempo que ingresan 2 iones potasio (K+) al interior, las dos partes del ciclo se realizan en contra de la gradiente y consumen 1 ATP por ciclo. En conclusión el transporte activo es un proceso que va en contra de la gradiente de concentración, realiza un gasto de energía y es un proceso muy importante pues transporta moléculas vitales para el funcionamiento celular.

UNIVERSIDAD DE ORIENTE NÚCLEO BOLÍVAR DEPARTAMENTO DE BIANÁLISIS ASIGNATURA: FISIOLOGIA CELULAR

Profesora: Yessica Salazar

Bachiller(es): Lismar Sardiña 24625112 Lisnerys Tanki 22814085 Stephanie Teran 24964141

Ciudad bolívar; Enero del 2017