Transporte Pasivo y Difusión Facilitada

La difusión es la tendencia de las moléculas a diseminarse en un espacio disponible. Esta tendencia es el resultado de la energía térmica intrínseca (calor) que se encuentra en todas las moléculas a temperaturas superiores al cero absoluto.

Una forma simplificada de entender este concepto es imaginar un tren subterráneo lleno de gente en la ciudad de Nueva York. En la hora pico, la mayoría quiere ir al trabajo o a casa lo antes posible, por lo que muchas personas suben al tren. Algunas personas pueden estar de pie a no más de una distancia de respiración entre sí. Cuando el tren se detiene en las estaciones, los pasajeros se bajan. Los pasajeros que se habían apiñado unos contra otros comienzan a extenderse. Algunos encuentran asientos, otros se alejan más de la persona con la que acababan de estar parados.

Este mismo proceso ocurre con las moléculas. Sin otras fuerzas externas en acción, las sustancias se moverán o difundirán de un entorno más concentrado a un entorno menos concentrado. No se realiza ningún trabajo para que esto suceda. La difusión es un proceso espontáneo. Este proceso se denomina transporte pasivo.

📋 Indice del contenido
  1. Difusión y Transporte Pasivo
  2. Difusión Facilitada
  3. Ósmosis

Difusión y Transporte Pasivo


Ilustración de difusión pasiva.
Steven Berg

El transporte pasivo es la difusión de sustancias a través de una membrana. Este es un proceso espontáneo y la energía celular no se gasta. Las moléculas se moverán de donde la sustancia está más concentrada a donde está menos concentrada.


"Esta caricatura ilustra la difusión pasiva . La línea discontinua pretende indicar una membrana que es permeable a las moléculas o iones ilustrados como puntos rojos. Inicialmente, todos los puntos rojos están dentro de la membrana. A medida que pasa el tiempo, hay una difusión neta de los puntos rojos fuera de la membrana, siguiendo su gradiente de concentración. Cuando la concentración de puntos rojos es la misma dentro y fuera de la membrana, la difusión neta cesa. Sin embargo, los puntos rojos todavía se difunden dentro y fuera de la membrana, pero las tasas de difusión hacia adentro y hacia afuera son las mismas, lo que da como resultado una difusión neta de O."—Dr. Steven Berg, profesor emérito de biología celular, Universidad Estatal de Winona.

Aunque el proceso es espontáneo, la velocidad de difusión de diferentes sustancias se ve afectada por la permeabilidad de la membrana. Dado que las membranas celulares son selectivamente permeables (solo algunas sustancias pueden pasar), diferentes moléculas tendrán diferentes velocidades de difusión.

Por ejemplo, el agua se difunde libremente a través de las membranas, un beneficio obvio para las células, ya que el agua es crucial para muchos procesos celulares. Sin embargo, algunas moléculas deben ser ayudadas a través de la bicapa de fosfolípidos de la membrana celular a través de un proceso llamado difusión facilitada.

Difusión Facilitada


La difusión facilitada implica el uso de una proteína para facilitar el movimiento de moléculas a través de la membrana. En algunos casos, las moléculas pasan a través de canales dentro de la proteína. En otros casos, la proteína cambia de forma, permitiendo que las moléculas pasen a través de ella.
Mariana Ruiz Villarreal

La difusión facilitada es un tipo de transporte pasivo que permite que las sustancias crucen las membranas con la ayuda de proteínas de transporte especiales. Algunas moléculas e iones, como la glucosa, los iones de sodio y los iones de cloruro, no pueden atravesar la bicapa de fosfolípidos de las membranas celulares. Mediante el uso de proteínas de canales iónicos y proteínas portadoras que están incrustadas en la membrana celular, estas sustancias pueden transportarse al interior de la célula.

Las proteínas del canal iónico permiten que iones específicos pasen a través del canal proteico. Los canales iónicos están regulados por la célula y están abiertos o cerrados para controlar el paso de sustancias a la célula. Las proteínas portadoras se unen a moléculas específicas, cambian de forma y luego depositan las moléculas a través de la membrana. Una vez completada la transacción, las proteínas vuelven a su posición original.

Ósmosis


La ósmosis es un caso especial de transporte pasivo. Estas células sanguíneas se han colocado en soluciones con diferentes concentraciones de soluto.
Mariana Ruiz Villarreal

La ósmosis es un caso especial de transporte pasivo. En la ósmosis, el agua se difunde de una solución hipotónica (baja concentración de soluto) a una solución hipertónica (alta concentración de soluto). En términos generales, la dirección del flujo de agua está determinada por la concentración de soluto y no por la naturaleza de las moléculas de soluto en sí mismas.

Por ejemplo, observe las células sanguíneas que se colocan en soluciones de agua salada de diferentes concentraciones (hipertónicas, isotónicas e hipotónicas).

  • A hipertónico concentración significa que la solución de agua salada contiene una concentración más alta de soluto y una concentración más baja de agua que las células sanguíneas. El fluido fluiría desde el área de baja concentración de soluto (las células sanguíneas) a un área de alta concentración de soluto (solución acuosa). Como resultado, las células sanguíneas se encogerán.
  • Si la solución de agua salada es isotónico contendría la misma concentración de soluto que las células sanguíneas. El fluido fluiría igualmente entre las células sanguíneas y la solución acuosa. Como resultado, las células sanguíneas permanecerán del mismo tamaño.
  • Lo opuesto a hipertónico, un hipotónico solución significa que la solución de agua salada contiene una concentración más baja de soluto y una concentración más alta de agua que las células sanguíneas. El fluido fluiría desde el área de baja concentración de soluto (solución acuosa) a un área de alta concentración de soluto (las células sanguíneas). Como resultado, las células sanguíneas se hincharán e incluso pueden explotar.

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