5.10 : El transporte facilitado

Las propiedades químicas y físicas de las membranas plasmáticas hacen que sean permeables selectivamente. Dado que las membranas plasmáticas tienen regiones hidrófobas e hidrófilas, las sustancias deben ser capaces de transversión en ambas regiones. El área hidrófoba de las membranas repele sustancias como los iones cargados. Por lo tanto, estas sustancias necesitan proteínas de membrana especiales para cruzar una membrana con éxito. En el proceso de transporte facilitado, también conocido como difusión facilitada, las moléculas e iones viajan a través de una membrana a través de dos tipos de proteínas de transporte de membrana: canales y proteínas portadoras. Estas proteínas de transporte de membrana permiten la difusión sin necesidad de energía adicional.

Proteínas de canal

Las proteínas de canal forman un poro hidrófilo a través del cual pueden pasar moléculas cargadas, evitando así la capa hidrófoba de la membrana. Las proteínas del canal son específicas para una sustancia determinada. Por ejemplo, las aquaporinas son proteínas de canal que facilitan específicamente el transporte de agua a través de la membrana plasmática.

Las proteínas del canal siempre están abiertas o cerradas por algún mecanismo para controlar el flujo. Los canales cerrados permanecen cerrados hasta que un ion o sustancia en particular se une al canal, o se produce algún otro mecanismo. Los canales cerrados se encuentran en las membranas de las células como las células musculares y las células nerviosas. Las contracciones musculares se producen cuando las concentraciones relativas de iones en los lados interior y exterior de una membrana cambian debido al cierre o apertura controlado de las compuertas del canal. Sin una barrera regulada, la contracción muscular no se produciría de manera eficiente.

Proteínas Portadoras

Las proteínas portadoras se unen a una sustancia específica que causa un cambio conformacional en la proteína. El cambio conformacional permite el movimiento hacia abajo del gradiente de concentración de la sustancia. Por esta razón, la tasa de transporte no depende del gradiente de concentración, sino del número de proteínas portadoras disponibles. Aunque se sabe que las proteínas cambian de forma cuando sus enlaces de hidrógeno se desestabilizan, el mecanismo completo por el cual las proteínas portadoras cambian su conformación no se entiende bien.

Tasas de difusión

Aunque más implica que la simple difusión, el transporte facilitado permite que la difusión se produzca a velocidades increíbles. Las proteínas de canal mueven decenas de millones de moléculas por segundo, y las proteínas portadoras mueven de mil a un millón de moléculas por segundo.