Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-157

Vista previa del material en texto

Membranas biológicas 123
Se ha visto cómo se puede mover la glucosa dentro de la célula por 
difusión facilitada. La glucosa también se puede cotransportar en la cé-
lula. La concentración de sodio dentro de la célula se mantiene baja por 
el requerimiento del ATP por las bombas de sodio-potasio que trasladan 
activamente iones de sodio fuera de la célula. En el cotransporte de la 
glucosa, una proteína transportadora acarrea tanto sodio como glucosa 
(FIGURA 5-19). Como el sodio se mueve en la célula a lo largo de su gra-
diente de concentración, la proteína transportadora captura la energía 
liberada y la utiliza para acarrear la glucosa en la célula. Así, este sistema 
de transporte activo indirecto para la glucosa es “impulsado” por el co-
transporte de sodio.
Repaso
 ■ ¿Cuál es la fuente de energía para el transporte activo?
 ■ ¿Cuál es la fuente de energía para el cotransporte?
5.6 EXOCITOSIS Y ENDOCITOSIS
OBJETIVO DE APRENDIZAJE
10 Comparar los mecanismos de transporte de exocitosis y endocitosis.
Las moléculas individuales y los iones pasan a través de la membrana 
plasmática por difusión simple y facilitada así como por transporte activo 
mediado por el transportador. Algunos de los materiales más grandes, 
como moléculas de gran tamaño, las partículas de alimentos, o incluso 
células pequeñas, también se mueven dentro o fuera de las células. Son 
trasladados por exocitosis y endocitosis. Al igual que el transporte activo, 
estos procesos requieren un gasto de energía directamente de la célula.
En la exocitosis, las vesículas exportan 
grandes moléculas
En la exocitosis, una célula expulsa productos de desecho, o productos 
de secreción como las hormonas, mediante la fusión de una vesícula con 
ción de protones entre el exterior y el interior de la célula. El exterior de 
las células está cargado positivamente con respecto a la parte interior 
de la membrana plasmática. La energía almacenada en estos gradientes 
electroquímicos se puede utilizar para muchos tipos de trabajo celular.
Otras bombas de protones se utilizan en forma “inversa” para sin-
tetizar ATP. Las bacterias, las mitocondrias y los cloroplastos utilizan la 
energía de los alimentos o la luz del Sol para establecer gradientes de con-
centración de protones (que se examinan en los capítulos 8 y 9). Cuando 
los protones se difunden a través de los portadores de protones de una 
región de alta concentración de protones a una de baja concentración, el 
ATP es sintetizado. Estos gradientes electroquímicos forman la base para 
los sistemas de conversión de energía más importantes en prácticamente 
todas las células.
Las bombas de iones tienen otras funciones importantes. Por ejem-
plo, tienen un papel decisivo en la capacidad de una célula animal para 
igualar las presiones osmóticas de su citoplasma y su entorno externo. 
Si una célula animal no controla su presión osmótica interna, su con-
tenido se hace relativamente hipertónico al exterior. El agua entra por 
ósmosis, causando que la célula se hinche y posiblemente estalle (vea la 
fi gura 5-13c). Mediante el control de la distribución de iones a través de 
la membrana, la célula controla indirectamente el movimiento del agua, 
porque cuando los iones son bombeados fuera de la célula, el agua sale 
por ósmosis.
Las proteínas transportadoras pueden 
transportar uno o dos solutos
Puede haber observado que algunas proteínas de transporte, como las 
bombas de protones, transportan un tipo de sustancia en una sola direc-
ción. Estas proteínas transportadoras se conocen como uniportadores. 
Otras proteínas transportadoras, las simportadoras, mueven dos tipos 
de sustancias en una misma dirección. Por ejemplo, una proteína trans-
portadora específi ca lleva sodio y glucosa al interior de la célula. Todavía 
otras proteínas transportadoras, las antiportadoras, acarrean dos sus-
tancias en direcciones opuestas. Las bombas de sodio-potasio trasladan 
iones de sodio fuera de la célula y los iones de potasio dentro de la célula. 
Ambas simportadoras y antiportadoras cotransportan solutos.
Los sistemas de cotransporte proporcionan 
energía indirectamente para el transporte activo
Un sistema de cotransporte mueve solutos a través de una membrana 
por transporte activo indirecto. Dos solutos son trasladados al mismo 
tiempo. El movimiento de un soluto a favor de su gradiente de concen-
tración proporciona energía para el traslado de algunos otros solutos 
hasta su gradiente de concentración. Sin embargo, se necesita una fuente 
de energía como el ATP para alimentar la bomba que produce el gra-
diente de concentración.
Las bombas de sodio-potasio (y otras bombas) generan gradien-
tes de concentración electroquímicos. El sodio se bombea fuera de la 
célula y luego se difunde de nuevo moviéndose hacia abajo de su gra-
diente de concentración. Este proceso genera sufi ciente energía para el 
transporte activo de otras sustancias esenciales. En estos sistemas, una 
proteína transportadora cotransporta un soluto en contra de su gradiente 
de concentración, mientras que los iones sodio, potasio e hidrógeno se 
mueven hacia abajo de su gradiente. La energía del ATP produce el gra-
diente de iones. Entonces la energía de este gradiente impulsa el trans-
porte activo de una sustancia requerida, tal como glucosa, en contra de 
su gradiente.
ATP
Fuera de 
la célula
Citosol
+
+ + +
+
–
–
––
–
H+
H+
H+
H+
H+
H+
ADP
FIGURA 5-18 Modelo de una bomba de protones
Las bombas de protones utilizan la energía del ATP para transportar los 
protones (iones de hidrógeno) a través de las membranas. Se puede utilizar 
la energía del gradiente electroquímico establecido para otros procesos.
05_Cap_05_SOLOMON.indd 12305_Cap_05_SOLOMON.indd 123 10/12/12 16:1610/12/12 16:16
	Parte 1 La organización de la vida
	5 Membranas biológicas
	5.5 Transporte activo
	Las proteínas transportadoras pueden transportar uno o dos solutos
	Los sistemas de cotransporte proporcionan energía indirectamente para el transporte activo
	Repaso
	5.6 Exocitosis y endocitosis
	En la exocitosis, las vesículas exportan grandes moléculas