Transporte
activo y pasivo iones en las plantas.
El
movimiento a través de las membranas se efectúa mediante transporte tanto
pasivo como activo
Hay considerables gradientes de
concentración de iones y moléculas entre un lado y otro de la membrana plasmática
de todas las células porque el citoplasma celular es un fluido muy distinto al
fluido extracelular. En su papel como portero de la célula, la membrana
plasmática proporciona dos tipos de movimiento: transporte pasivo y
transporte activo.
Durante el transporte pasivo, entran
o salen sustancias de la célula bajando por el gradiente de concentración. Este
movimiento por sí solo no requiere energía, pues los gradientes de
concentración proporcionan la energía al potencial que impulsa el movimiento
y controlan la dirección hacia adentro o afuera de la célula. Los lípidos
y poros proteicos de la membrana plasmática regulan qué moléculas pueden
cruzar, pero no afectan la dirección del movimiento.
En el transporte activo, la célula utiliza energía para desplazar
sustancias contra el gradiente de concentración. En este caso, las
proteínas de transporte sí controlan la dirección del movimiento.
El
Transporte pasivo incluye: difusión simple, difusión facilitada y osmosis.
"Las
membranas muestran una permeabilidad diferencial a la difusión de las
moléculas"
Puede haber difusión de una parte
de un fluido a otra, o a través de una membrana que separa dos compartimientos.
Muchas moléculas cruzan las membranas plasmáticas por difusión, impulsadas por
diferencias entre su concentración en el citoplasma y en medio exterior.
Gracias a las propiedades de la membrana plasmática, diferentes sustancias la
cruzan en diferentes lugares y con distinta rapidez. Por ello, decimos que las
membranas plasmáticas tienenpermeabilidad
diferencial; es decir, permiten el paso a ciertas moléculas, o permear,
pero evitan el paso a otras. Una barrera que impide el paso a todas las
moléculas es impermeable.
Difusión simple.
Difusión facilitada.
Las molécuñas
solubles en agua, como los iones (K+,Na+, Ca+2
Aminoácidos y monosacáridos, no
pueden atravesar solas labicapa de fosfolípidos. Estas moléculas sólo pueden
difundirse al otro lado con la ayuda de hubo de dos tipos de transporte:
proteínas de canal y proteínas portadoras (carriers). Este proceso se
denominadifusión facilitada.
Transporte Activo.
En el transporte activo, las
prorteínas de membrana utilizan energía celular para pasar moléculas
individuales al otro lado de la membrana plasmática, por lo egular en contra de
sus gradientes de concentración. Las proteínas de transporte activo abarcan
todo el espesor de la membrana y tienen dos sitios activos. Uno de ellos (que
podría estar en la cara de la membrana plasmática que está en contacto con el citoplasma,
o en la que está encontacto con el fluido extracelular, dependiendo de la
proteína de transporte) se une a una molécula detrminada, digamos un ion
calcio. El segundo sitio (que siempre está en el interior de la membrana) se
une a una molécula portadora de energía, que normalmente es trifosfato de
adenosina (ATP). Éste cede energía a la proteína, lo cual hace que altere
su forma y desplace el ion calcio al otro lado de la membrana. Las proteínas de
transporte activo también se llaman bombas, en analogía a las bombas de agua,
porque utilizan energía para mover moléculas "cuesta arriba" en
contra de un gradiente de concentración. Veremos que las bombas de la membrana
plasmática son vitales en la absorción de minerales por las plantas, en la
absorción de minerales en nuestro intestino,y el mantenimiento de gradientes de
concentración indispensables para el funcionamiento de las células nerviosas
Transporte activo y pasivo iones en las plantas.
La membrana celular actúa como barrera
semipermeable impidiendo la entrada de la mayor parte de las moléculas, dejando
pasar selectivamente a otras.
Para entender los sucesos que acontecen es
necesario refrescar los conceptos de
|
potencial de agua
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difusión
|
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ósmosis
|
El potencial de agua es la tendencia del agua a
moverse de un área de mayor concentración a una de menor concentración. Las
moléculas de agua se mueven de acuerdo a la diferencia de energía potencial
entre el punto donde se encuentran y el lugar hacia donde se dirigen. La
presión y la gravedad son dos de los orígenes de este movimiento.
Difusión simple
La difusión es el
movimiento neto de sustancia (líquida o gaseosa) de un área de alta
concentración a una de baja concentración. Dado que las moléculas de cualquier
sustancia se encuentran en movimiento cuando su temperatura esta por encima de
cero absoluto (0 grados Kelvin, o -273 oC),
existe una disponibilidad de energía para que las mismas se muevan desde un
estado de potencial alto a uno de potencial bajo. La mayoría de las moléculas
se mueven desde una concentración alta a una baja, es decir el movimiento neto
es desde altas concentraciones a bajas concentraciones.
Eventualmente, si no se agrega energía al sistema
las moléculas llegan a un estado de equilibrio en el cual se encuentran
distribuidas homogéneamente en el sistema.
Ósmosis
Por ósmosis se
conoce al fenómeno de difusión de agua a través de una membrana semipermeable
(conocidas también como de permeabilidad diferencial o de permeabilidad
selectiva).
Ejemplos de ese tipo de membrana son la membrana celular, como así también productos como los tubos de diálisis y las envolturas de acetato de celulosa de algunas salchichas.
La presencia de solutos decrece el potencial de agua de una sustancia, por lo tanto existe más agua por unidad de volumen en un vaso de agua corriente que en el volumen equivalente de agua de mar.
En una célula, que posee organelas y moléculas grandes, la dirección del flujo del agua es, generalmente, hacia el interior de la célula.
Ejemplos de ese tipo de membrana son la membrana celular, como así también productos como los tubos de diálisis y las envolturas de acetato de celulosa de algunas salchichas.
La presencia de solutos decrece el potencial de agua de una sustancia, por lo tanto existe más agua por unidad de volumen en un vaso de agua corriente que en el volumen equivalente de agua de mar.
En una célula, que posee organelas y moléculas grandes, la dirección del flujo del agua es, generalmente, hacia el interior de la célula.
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