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7 ene 2017

Transporte Activo

Es el movimiento de sustancias a través de la membrana plasmática desde un medio de menor concentración hacia uno de mayor concentración, en el intervienen proteínas que facilitan el paso de las sustancias y para ello utilizan ATP como fuente de energía. Por lo tanto requiere de energía.

Tipos

a) Uniport: Es aquel en el que se mueven un tipo de moléculas en una sola dirección.

b) Simport (Cotransporte): Es aquel en el que son transportados dos solutos en la misma dirección al mismo tiempo.

c) Antiport (Contratransporte): Ocurre cuando dos solutos son trasportados en direcciones contrarias al mismo tiempo, ejemplo la bomba sodio potasio.

d) Transporte Activo Primario: La Bomba Sodio-Potasio, es un mecanismo activo de transporte dirigido por la degradación del ATP y se produce a través de una serie de cambio configuracionales en una proteína transbembrana. 3 iones de Na se unen a la proteína del lado citoplasmático provocando el cambio de configuración de la misma, en su nueva configuración la molécula se fosforila a expensa de una molécula de ATP; este proceso provoca un segundo cambio de configuración que desplaza los 3 iones de Na a través de la membrana. En esta nueva configuración, la proteína tiene muy poca afinidad por los iones de Na por los cuales estos se separan y se esparcen en el fluido extra celular, la nueva configuración presenta una gran afinidad por los iones de K los cuales 2 se unen a la proteína del lado extracelular. Luego, el fosfato unido a la proteína se separa y ésta vuelve a su configuración original, exponiendo a los 2 iones de K al interior de la célula; esta configuración tiene muy poca afinidad con los iones de K de manera que estos se separan de la proteína y se esparcen en el citoplasma de la célula.

En relación a lo anterior, la bomba de sodio-potasio requiere una proteína transmembranosa que bombea al Na+ hacia el exterior de la membrana y K+ hacia el interior; esta proteína actúa contra el gradiente de concentración, gracias a su actividad como ATP-asa, ya que rompe el ATP para obtenerla energía necesaria para el transporte. Esta proteína la caracterizó el danés Jens Skou por casualidad en los años 50, y por ello recibió el premio Nobel en 1997. Desde entonces la investigación ha determinado muchos de los aspectos tanto de la estructura y funcionamiento de la proteína, como de su función en la fisiología, de tremenda importancia en la medicina.

Por otra parte, el funcionamiento de la bomba electro génica de sodio-potasio, se debe a un cambio de conformación en la proteína que se produce cuando es fosforada por el ATP, como el resultado de la catálisis es el movimiento transmembrana de cationes, y se consume energía en forma de ATP. La demanda energética es cubierta por la molécula de ATP, que al ser hidrolizada, separa un grupo fosfato, generando ADP y liberando la energía necesaria para la actividad enzimática.

Ilustración tomada de Solomon, E., Berg, L., y Martin, D. (2013). Biología 9na Edición. Cengage Learning Editores, S.A. de C.V.: México

e) Transporte Activo Secundario: El Intercambiador de Sodio-Calcio, es una proteína de membrana antiportador que elimina el calcio de las células y utiliza la energía que se almacena en el gradiente electroquímico de sodio Na por lo que permite que fluya hacia abajo de su gradiente a través de la membrana plasmática a cambio de la contratransporte de iones de calcio. El intercambiador quita un solo ion calcio a cambio de la importación de tres iones de sodio. El intercambiador es considerado uno de los mecanismos celulares más importantes para la eliminación de Ca2; y se encuentra normalmente en las membranas plasmáticas, en el retículo endoplasmático y las mitocondrias de las células excitables.

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Autor

Prof. Arnaldo Rodríguez

Educación mención Biología

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