Después de un partido de fútbol en el Estadio Nacional, con un jugo y un completo para recuperarte, tus células siguen absorbiendo glucosa, sacando CO₂ y manteniendo iones donde deben estar. Cada sustancia que entra o sale de una célula lo hace por un mecanismo concreto, y ese mecanismo depende de tres factores: el tamaño de la sustancia, su carga eléctrica y si se mueve a favor o en contra de su gradiente de concentración.
Difusión simple: a favor del gradiente
Si pones una gota de tinta de lápiz pasta en un vaso de agua en reposo, el colorante se dispersa hasta teñir todo el líquido sin que lo agites. ¿Por qué las partículas disueltas tienden a repartirse por todo el espacio disponible sin gastar energía? Porque se mueven al azar, y desde donde hay muchas hacia donde hay pocas salen más de las que regresan.
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Distingue entre transporte pasivo y transporte activo a través de la membrana, indicando cuál de ellos requiere un aporte de ATP y en qué sentido se mueven las…
Distingue entre transporte pasivo y transporte activo a través de la membrana, indicando cuál de ellos requiere un aporte de ATP y en qué sentido se mueven las sustancias en cada caso.
¿Qué es la difusión simple? Pon dos ejemplos de sustancias que entran o salen de las células por este mecanismo y explica qué características comunes tienen.
¿Qué es la difusión simple? Pon dos ejemplos de sustancias que entran o salen de las células por este mecanismo y explica qué características comunes tienen.
La difusión facilitada es específica (cada transportador reconoce su molécula) y saturable: si todas las proteínas están ocupadas, la rapidez ya no aumenta aunque haya más glucosa afuera. La difusión simple no tiene esos límites.
Canales iónicos y cambios conformacionales
Los iones, como el $\mathrm{Na^+}$ o el $\mathrm{K^+}$, no cruzan la bicapa por sí solos. Lo hacen por canales iónicos: proteínas de membrana con un poro acuoso que deja pasar un tipo de ion según su tamaño y su carga. Muchos canales se abren o se cierran (cambian de conformación) cuando llega una señal, como una molécula que se une al canal o un cambio en el voltaje de la membrana. Con el canal abierto, el ion pasa a favor de su gradiente electroquímico, sin gasto de ATP.
Los transportadores funcionan distinto: se unen a la molécula, cambian de forma y la liberan al otro lado de la membrana. Con la glucosa, el transportador se une a ella afuera, cambia de conformación y la libera dentro. Luego vuelve a su forma inicial. La bomba sodio-potasio también cambia de conformación en cada ciclo, gracias a la energía del ATP.
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La glucosa entra en la mayoría de las células por difusión facilitada. Explica en qué consiste este mecanismo, qué proteínas intervienen y en qué se diferencia de la…
La glucosa entra en la mayoría de las células por difusión facilitada. Explica en qué consiste este mecanismo, qué proteínas intervienen y en qué se diferencia de la difusión simple.
En una neurona en reposo, la concentración de $\mathrm{K^+}$ dentro es unas 30 veces mayor que fuera, y la de $\mathrm{Na^+}$ es unas 10 veces mayor fuera. ¿Cómo mantienen las células este desequilibrio frente a la tendencia natural a igualarse?
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Observa el esquema de la bomba sodio-potasio. Indica qué ion corresponde a las partículas A y cuál a las B, explica por qué este mecanismo se considera transporte activo…
Observa el esquema de la bomba sodio-potasio. Indica qué ion corresponde a las partículas A y cuál a las B, explica por qué este mecanismo se considera transporte activo y qué consecuencia tiene para la carga eléctrica de la membrana el intercambio desigual de iones.
Se analiza la absorción de $\text{K}^+$ en raíces de plántulas de cebada en un medio hidropónico. Al añadir al cultivo dinitrofenol (DNP), una sustancia que desacopla la…
Se analiza la absorción de $\text{K}^+$ en raíces de plántulas de cebada en un medio hidropónico. Al añadir al cultivo dinitrofenol (DNP), una sustancia que desacopla la síntesis mitocondrial de ATP sin frenar el consumo de $\text{O}_2$, la absorción de $\text{K}^+$ se detiene de inmediato y el ion comienza a salir lentamente de la raíz, de modo que se pierde progresivamente el $\text{K}^+$ acumulado. Interpreta estos datos deduciendo el mecanismo de transporte implicado en la captación de $\text{K}^+$, justifica por qué el bloqueo del ATP provoca la disipación del gradiente electroquímico acumulado y predice qué ocurriría con la absorción si, en ausencia de DNP, se descendiera la temperatura a $0\ \text{°C}$.
Cómo se forma la vesícula en la endocitosis mediada por receptor
Los receptores (como el del LDL) atraviesan la membrana. Por fuera se unen a su molécula; por dentro tienen una cola citosólica. Esa cola se une a proteínas adaptadoras, las adaptinas, y estas reclutan a la clatrina, que se ensambla como una canastilla sobre la membrana. La canastilla deforma la membrana hasta cerrarla en una vesícula recubierta de clatrina, que se separa y lleva su carga al interior.
Si la cola falta, el receptor sigue uniendo su molécula, pero no puede reclutar adaptina ni clatrina: no se forma la vesícula y la sustancia no entra. La pinocitosis general no necesita ese receptor, por eso puede seguir funcionando.
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Explica qué son la endocitosis y la exocitosis y pon un ejemplo biológico concreto de cada uno de estos procesos.
Explica qué son la endocitosis y la exocitosis y pon un ejemplo biológico concreto de cada uno de estos procesos.
Un glóbulo blanco engloba una bacteria para destruirla. ¿Qué tipo de endocitosis lleva a cabo y cómo se llama la vesícula que se forma? Describe brevemente el proceso.
Un glóbulo blanco engloba una bacteria para destruirla. ¿Qué tipo de endocitosis lleva a cabo y cómo se llama la vesícula que se forma? Describe brevemente el proceso.
Un paciente padece una forma de hipercolesterolemia familiar debida a una mutación en el gen del receptor de LDL. El receptor mutado se sintetiza y se inserta en la…
Un paciente padece una forma de hipercolesterolemia familiar debida a una mutación en el gen del receptor de LDL. El receptor mutado se sintetiza y se inserta en la membrana plasmática, donde es capaz de unirse al LDL circulante con normalidad, pero carece de la cola citosólica que interactúa con la adaptina y la clatrina. Como consecuencia, el colesterol no entra en las células y se acumula en el torrente sanguíneo, a pesar de que la pinocitosis de solutos extracelulares permanece intacta. Justifica qué tipo de transporte vesicular se encuentra bloqueado y por qué la célula no puede internalizar el ligando, y razona si un incremento compensatorio de la pinocitosis permitiría suplir eficazmente esta deficiencia.
Gradiente electroquímico y transporte activo secundario
Para un ion importa su gradiente electroquímico: la suma de la diferencia de concentración y la diferencia de carga eléctrica a través de la membrana. La difusión facilitada usa canales o transportadores a favor de ese gradiente. El transporte activo necesita una fuente de energía, directa o indirecta.
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La ouabaína es un fármaco que inhibe la bomba de $\text{Na}^+/\text{K}^+$. Predice qué ocurrirá, a mediano plazo, con el gradiente de sodio de la célula y con el…
La ouabaína es un fármaco que inhibe la bomba de $\text{Na}^+/\text{K}^+$. Predice qué ocurrirá, a mediano plazo, con el gradiente de sodio de la célula y con el transporte acoplado de glucosa que utiliza ese gradiente en el intestino, y razona tu respuesta.