Transporte masivo pasivo

Del transporte masivo pasivo es la difusión de sustratos a través de una biomembrana. Esta difusión tiene lugar a lo largo del gradiente de concentración y no requiere energía. El proceso de difusión puede alterarse en los intestinos de pacientes con VIH, por ejemplo.

¿Qué es el transporte masivo pasivo?

Las células o formaciones celulares están separadas unas de otras en el cuerpo por una biomembrana. Gracias a sus estructuras especializadas, esta capa de separación flexible permite el transporte de moléculas e información específicas dentro y fuera del interior de la célula.

Hay dos modos básicos de transportar sustancias dentro y fuera de la membrana. Las membranas tienen una permeabilidad selectiva. Permiten que algunas sustancias se difundan mientras actúan como barrera para otras.

El transporte activo de sustancias significa que las membranas pueden abrirse de manera específica para moléculas a las que en realidad no son permeables debido a su carga, concentración o tamaño. El transporte activo siempre se realiza con el uso de energía. Debe hacerse una distinción entre este y el tipo de transporte pasivo de transporte de sustancias. No se requiere energía en esta forma de movimiento de materia a través de una membrana celular. El transporte pasivo debe equipararse con los procesos de difusión que tienen lugar a lo largo del gradiente de concentración y producen una igualación de la concentración entre los dos lados de la membrana.

Función y tarea

En una celda o en un compartimento de celda, existe un determinado entorno químico y de carga que es necesario para que la celda funcione. Este medio se mantiene únicamente por las propiedades de la biomembrana y la permeabilidad selectiva. El transporte de sustancias pasivas y activas suministran a la celda o al compartimento de la celda exactamente la cantidad adecuada con las sustancias necesarias para un entorno beneficioso.

Hay dos tipos diferentes de transporte pasivo. La difusión simple afecta a las moléculas solubles en lípidos y ocurre a un ritmo extremadamente lento. Se difunden libremente a través de la membrana celular. Esta forma de transporte pasivo es la de menor esfuerzo. El segundo tipo de difusión pasiva es la difusión facilitada, que a su vez se puede dividir en dos subformas. Una de estas subformas es la difusión facilitada mediada por portadores. Con esta forma de transferencia de masa pasiva, la membrana recoge el sustrato con la ayuda de un llamado portador. El portador es una proteína que se utiliza para identificar la sustancia a la que se une el sustrato. Dado que la difusión simple tiene lugar a una velocidad lenta, el portador ayuda a transportar la sustancia a través de la biomembrana. El número de todas las moléculas portadoras es limitado.

Por esta razón, el transporte a través de una molécula portadora está sujeto a una cinética de saturación. El transporte pasivo de sustancias por moléculas portadoras también puede estar sujeto a inhibición competitiva. Cuando una molécula portadora se conecta a su sustrato, cambia su conformación y se reorganiza en consecuencia. Como resultado, la molécula de sustrato se transporta a través de la biomembrana y solo se libera nuevamente en el lado opuesto.

Algunos portadores solo pueden transportar una molécula a la vez y, por lo tanto, tienen un único puerto. Otros portadores tienen sitios de unión para dos sustratos moleculares diferentes y solo cambian la conformación cuando ambos sitios de unión están ocupados. Entonces, las dos moléculas son simportantes en el mismo o antipuerto en direcciones opuestas. No hay dependencia del gradiente eléctrico.

El segundo tipo de difusión facilitada es a través de poros y canales. Esta forma de transporte afecta particularmente a los aminoácidos. Durante el transporte de iones, por ejemplo, el sustrato del aminoácido se absorbe en la membrana celular a través de los poros. Los canales están formados por proteínas. Hay sitios de unión especiales en estos canales que contienen proteínas. La difusión facilitada a través de poros y canales es un transporte de material selectivo que se puede influir eléctrica y químicamente.

Casi todos los canales solo se abren en respuesta a determinadas señales. Por ejemplo, un canal controlado por ligando solo reacciona a una sustancia mensajera como una hormona. Algunos canales están controlados por voltaje y abiertos a la difusión con un cambio en el potencial de membrana. Después de la ecualización de concentración, los canales se vuelven a cerrar.

Enfermedades y dolencias

Si se altera la permeabilidad de la membrana y, por tanto, también el transporte pasivo de masa, la permeabilidad de varios iones ya no se regula de forma ideal. Dichos trastornos de la permeabilidad de la membrana a menudo se desarrollan a partir de enfermedades cardiovasculares y, a veces, alteran el equilibrio electrolítico.

A veces, los trastornos de la permeabilidad de la membrana también son hereditarios. Diferentes proteínas forman la biomembrana y le dan una doble capa lipídica selectivamente permeable. Cuando se modifican las proteínas implicadas, también cambia la permeabilidad de la membrana. Este fenómeno ocurre, por ejemplo, en la Myotonia congénita de Thomsen. Este trastorno genético de la función muscular provoca la mutación de un gen que es responsable de codificar los canales de cloruro individuales en las membranas de las fibras musculares. Debido a la mutación, la permeabilidad a los iones de cloruro se reduce y, por lo tanto, causa rigidez muscular.

Las enfermedades autoinmunes también pueden dirigirse contra la biomembrana, como el síndrome antifosfolípido. El sistema inmunológico ataca las proteínas de la membrana unidas a los fosfolípidos como parte de la enfermedad. La mayor tendencia a la coagulación de la sangre también aumenta el riesgo de ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares.

Las enfermedades mitocondriales también cambian la permeabilidad de las membranas. Las mitocondrias son las propias plantas de energía del cuerpo, que liberan radicales libres cuando generan energía. Estas sustancias son interceptadas en personas sanas. Este proceso falla en pacientes con mitocondiopatía, que daña las membranas y reduce en gran medida la capacidad de las mitocondrias para producir energía.

El transporte pasivo y activo de sustancias a través de las membranas del intestino delgado se ve particularmente afectado por trastornos como la enteropatía por VIH. Este fenómeno afecta particularmente a los pacientes con VIH con diarrea crónica y puede estar asociado con una actividad reducida de las enzimas interestinales.