Ejemplos de transporte activo de moléculas: con explicaciones

En términos biológicos, el transporte activo indica el movimiento de moléculas en dirección opuesta al gradiente de concentración.

 En las células, la mayoría de las moléculas deben viajar a través de una membrana. Este mismo movimiento de moléculas desde regiones de menor a mayor concentración mediante el uso de un transportador o energía se conoce como transporte activo.

Aquí discutiremos los siguientes ejemplos de transporte activo de moléculas que incluyen:

El transporte activo requiere el solvente. moléculas para moverse a través de la membrana que no es posible sin alguna ayuda. Esta ayuda generalmente no es más que la utilización de energía en forma de ATP. Incluso entre ellos, transporte activo puede ser de 3 tipos-primario transporte activo, transporte activo secundario y transporte activo a granel. 

BOMBA DE SODIO-POTASIO

También conocida como Na+/K+ -ATPasa o simple, la bomba de Na+/K+ es en realidad una enzima que es el ejemplo más comúnmente conocido para el transporte activo.

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Na+/K+ bomba
Imagen: Wikipedia

Las células animales necesitan gradientes de sodio y potasio a lo largo del membrana plasmática para una variedad de propósitos, y la variación de las demandas requiere que la bomba de iones a cargo, la Na+/K+ -ATPasa, se ajuste con precisión a las muchas necesidades celulares.

Función: Las funciones incluyen trabajar como transductores de células y controlar (SCD por sus siglas en inglés), señalización en las neuronas.

BOMBA DE CALCIO

Las bombas de calcio son un tipo de transportador de iones que se encuentra en las membranas celulares de todas las células animales. Están a cargo de mantener el alto gradiente electroquímico de Ca2+ a través de la membrana celular al transportando activamente calcio fuera de la célula.

Las bombas de calcio son esenciales en la señalización celular, ya que mantienen las concentraciones de calcio intracelular 10,000 veces más bajas que las concentraciones de calcio extracelular.

Función: Cuando una señal de estímulo abre los canales de Ca2+ en la membrana, se requieren estas bombas para crear el fuerte gradiente electroquímico que permite que el Ca2+ inunde el citosol. También se requieren bombas para bombear activamente Ca2+ fuera del citoplasma y restaurar la condición previa a la señal de la célula.

BOMBA DE PROTONES

Una bomba de protones es una bomba de proteína de membrana integral que genera un gradiente de protones a través de una membrana biológica. Las bombas de protones catalizan la siguiente reacción:

H+[de un lado de una membrana biológica] + energía ⇌ H+[al otro lado de la membrana]

Función: En las células parietales del estómago, la bomba de protones (H+/K+-ATPasa) es el mecanismo principal para la secreción de ácido, y la inhibición de la bomba detiene casi por completo la producción de ácido.

PROTEÍNA DE TRANSPORTE DE SODIO-GLUCOSA

La actividad del cotransportador sodio-glucosa (SGLT) facilita el transporte de sodio y glucosa a través de las membranas celulares a nivel apical. La eliminación activa de sodio por la ATPasa sodio/potasio presente en las células epiteliales basales es lo que impulsa el cotransporte.

Esto facilita la absorción de glucosa contra un gradiente ascendente interno (es decir, de menor a mayor concentración).

Funciones: Las moléculas de ATP son utilizadas por la proteína para enviar tres iones de sodio al torrente sanguíneo mientras traen dos iones de potasio. La célula del túbulo proximal del nefrona desarrolla un gradiente de iones de sodio desde el exterior hacia el interior como resultado de este proceso.

PINOCITOSIS

La pinocitosis es un tipo de endocitosis. que involucra fluidos que incluyen una gran cantidad de solutos. Este mecanismo ocurre en las células que recubren el intestino delgado en los humanos y se emplea en gran medida para la absorción de gotas de grasa.

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Una descripción simple de cómo funciona la pinocitosis.
Imagen: Wikipedia

La membrana plasmática celular se expande y se pliega alrededor del material extracelular deseado durante la endocitosis, generando una bolsa que se pellizca para crear una vesícula internalizada.

Función: La pinocitosis se utiliza en gran medida para eliminar fluidos extracelulares (ECF) como gotas de grasa y como un monitor para el sistema inmunológico.

FAGOCITOSIS

La fagocitosis es el proceso por el cual los fagocitos, o células vivas, tragan o engullen otras células (tanto internas como patógenas) o partículas.

Células como neutrófilos, macrófagos, monocitos, eosinófilos y algunos mas son los que se llaman fagocitos profesionales.

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Representación de la fagocitosis
Imagen: Wikipedia

Función: En los animales superiores, la fagocitosis es principalmente una respuesta defensiva a la infección y a los materiales extraños invasivos.

TRANSPORTADORES ABC MULTIDROGAS

También llamados transportadores de casetes de unión a ATP antibacterianos, los procesos de resistencia a los antibióticos están plagados de transportadores de salida de múltiples fármacos, que brindan a las bacterias la capacidad de evitar la mayoría de los medicamentos existentes.

Aunque estos transportadores se pensaron primero como bombas de protones, otra clase de transportadores de eflujo de múltiples fármacos impulsados ​​por la hidrólisis de ATP se desarrolló a mediados de los 90 por evolución o mutación.

Esta nueva familia de transportadores formaba parte de una de las familias de proteínas más diversas, los transportadores ABC, que regulan la entrada y salida de una amplia gama de sustancias químicas.

Función: Permiten que las bacterias resistan los medicamentos antibacterianos existentes que podrían matarlas.

ANTIPORTADOR SODIO-CALCIO

En pocas palabras, los antiportadores son intercambiadores, por lo que el antiportador de sodio-calcio también se expresa simplemente como Na+/California2+ intercambiador que elimina el exceso de calcio de las células.

Porteadores
Una comparación de proteínas de transporte Imagen: Wikipedia

En el corazón Na+/California2+ El antiportador mueve 3 Na+ a través de la membrana plasmática a cambio de un solo Ca2+ moviéndolos en la dirección opuesta. Está presente de manera prominente en las células miocárdicas, células esqueléticas, células neurales y nefronas.

Función: Se encargan de controlar la neurosecreción, la actividad de las células fotorreceptoras y la relajación del músculo cardíaco. También son responsables de mantener Ca2+ concentraciones en el retículo sarcoplásmico de las células cardíacas, Ca2+ concentraciones en el retículo endoplásmico de células excitables y no excitables, y bajo Ca2+ concentraciones en el mitocondrias.

Aunque estos transportadores no son más que pequeñas moléculas de proteína, son responsables de garantizar que todos los órganos y tejidos funcionen sin problemas. Por lo tanto, se aseguran de que todas las maquinaciones celulares funcionen sin problemas.

A medida que envejecemos, muchos de estos transportadores no pueden funcionar correctamente, lo que provoca desequilibrios en los sistemas. Por lo tanto, son esenciales para garantizar que todos los organismos puedan funcionar a su máximo potencial.

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