Proteínas portadoras y transporte de membranas activas

Debido a que la membrana plasmática es débilmente permeable al agua, el agua entra o sale lentamente de las células en su gradiente de concentración, un proceso llamado ósmosis. Si las células se colocan en una solución hipotónica, hay un movimiento neto de agua hacia las células, lo que hace que se hinchen y revienten. Por el contrario, si las células se colocan en una solución hipertónica, se encogen (consulte la figura 11-16). Muchas células animales también contienen canales de agua especializados en su membrana cuantocobran.net plasmática para facilitar el flujo de agua osmótica llamados acuaporinas. Además de la bomba de Na-K, la familia de ATPasa de transporte de tipo P incluye bombas de Ca2 que eliminan el Ca2 del citosol después de señalizar eventos y las bombas de H -K que secretan ácido de células epiteliales especializadas en el revestimiento del estómago. Las células eucarióticas mantienen concentraciones muy bajas de Ca2 libre en su citosol (~ 10-7 M) frente a concentraciones de Ca2 extracelular mucho más altas (~ 10-3 M).

Britannica explica En estos videos, Britannica explica una variedad de temas y responde preguntas frecuentes. De hecho, los primeros transportadores ABC eucarióticos identificados se descubrieron debido a su capacidad para bombear fármacos hidrófobos fuera del citosol. El tratamiento con cualquiera de estos fármacos puede resultar en la selección de células que sobreexpresan la proteína de transporte MDR. El transportador bombea los fármacos fuera de la célula, lo que reduce su toxicidad y confiere resistencia a una amplia variedad de agentes terapéuticos. Algunos estudios indican que hasta el 40% de los cánceres humanos desarrollan resistencia a múltiples fármacos, lo que lo convierte en un obstáculo importante en la batalla contra el cáncer. coli, 78 genes (un sorprendente 5% de los genes de la bacteria) codifican transportadores ABC y las células animales contienen muchos más.

Una visión estructural de la biología

Un adulto promedio contiene de cinco a seis cuartos de galón (aproximadamente 4.7 a 5.7 litros) de sangre, lo que representa aproximadamente el 7% de su peso corporal total. La sangre se compone de plasma, glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas. Además, el sistema digestivo trabaja con el sistema circulatorio para proporcionar los nutrientes que el sistema necesita para mantener el corazón latiendo. El sistema circulatorio es una vasta red de tubos y actúa como el sustento del cuerpo, transportando una serie de sustancias desde cada célula y tejido hacia su destino final. Esto podría ser sustancias tóxicas que necesitan ser metabolizadas en el hígado, hormonas que necesitan ser entregadas a los órganos diana o nutrientes y oxígeno requeridos por cada célula. Sin embargo, la naturaleza extensa del sistema circulatorio, con estructuras tubulares de diferentes diámetros e histología, lo hace vulnerable a muchos tipos diferentes de enfermedades. Entre estos, la formación de placas grasas en los vasos sanguíneos y los trastornos de la coagulación que inhiben la respuesta del cuerpo a las lesiones son particularmente dañinos.

• El estrecho acoplamiento entre el transporte de dos solutos permite que estos transportadores recolecten la energía almacenada en el gradiente electroquímico de un soluto, típicamente un ión, para transportar el otro.
• Durante el ciclo de transporte, algunas de las hélices experimentan movimientos de deslizamiento que las hacen inclinarse.
• De esta manera, la energía libre liberada durante el movimiento de un ión inorgánico por un gradiente electroquímico se utiliza como fuerza motriz para bombear otros solutos cuesta arriba, contra su gradiente electroquímico.
• Aunque se desconoce la estructura plegada de la permeasa, los estudios biofísicos y los análisis extensos de proteínas mutantes han llevado a un modelo detallado de cómo funciona el simportador.
• Un simportador impulsado por H bien estudiado es la lactosa permeasa, que transporta la lactosa a través de la membrana plasmática de E.

Descarga Coordinate

Los transportadores ABC también catalizan el movimiento de los lípidos de una cara a la otra de la bicapa lipídica y, por tanto, tienen un papel importante en la biogénesis y el mantenimiento de la membrana, como se analiza en el capítulo 12. Cuando los sustratos son lípidos o moléculas hidrófobas en general, los sitios de unión para ellos deben exponerse en la superficie del transportador que está en contacto con el interior hidrofóbico de la bicapa lipídica. Por otro lado, la bomba de Na-K tiene un papel directo y crucial en la regulación del volumen celular. Controla la concentración de soluto dentro de la célula, regulando así la osmolaridad que puede hacer que una célula se hinche o encoja (figura 11-16).

Por tanto, el mantenimiento de un gradiente pronunciado de Ca2 es importante para la célula. El gradiente de Ca2 es mantenido por transportadores de Ca2 en la membrana plasmática que mueven activamente el Ca2 fuera de la célula. Uno de ellos es una Ca2 ATPasa de tipo P; el otro es un antiportador (llamado intercambiador de Na-Ca2) que es impulsado por el gradiente electroquímico de Na (véase la figura 15-38A). Hemos visto que el gradiente de Na producido por la bomba impulsa el transporte de la mayoría de los nutrientes a las células animales y también tiene un papel crucial en la regulación del pH citosólico. Como discutimos a continuación, la bomba también regula el volumen celular a través de sus efectos osmóticos; de hecho, evita que exploten muchas células animales. Casi un tercio del requerimiento de energía de una célula animal típica se consume para alimentar esta bomba.

Aunque se cree que cada uno es específico para un sustrato o clase de sustratos en particular, la variedad de sustratos transportados por esta superfamilia es grande e incluye aminoácidos, azúcares, iones inorgánicos, polisacáridos, péptidos e incluso proteínas. Mientras que los transportadores bacterianos ABC se utilizan tanto para la importación como para la exportación, los descritos en eucariotas en su mayoría parecen especializados para la exportación.

Un intercambiador de Cl-HCO3 independiente de Na también tiene un papel importante en la regulación del pHi. Al igual que los transportadores dependientes de Na, el intercambiador de Cl-HCO3- está regulado por pHi, pero el movimiento de HCO3-, en este caso, normalmente sale de la celda, por su gradiente electroquímico. La tasa de salida de HCO3- y de entrada de Cl- aumenta a medida que aumenta el pHi, disminuyendo así el pHi cuando oracionesasantarita.com el citosol se vuelve demasiado alcalino. El intercambiador Cl-HCO3- es similar a la proteína de la banda 3 en la membrana de los glóbulos rojos que se discutió en el capítulo 10. En los glóbulos rojos, la proteína de la banda 3 facilita la descarga rápida de CO2 a medida que las células atraviesan los capilares pulmonares. Los componentes esenciales del sistema cardiovascular humano son el corazón, la sangre y los vasos sanguíneos.

Incluye la circulación pulmonar, un «circuito» a través de los pulmones donde se oxigena la sangre; y la circulación sistémica, un «bucle» a través del resto del mantenimiento de flota cuerpo para proporcionar sangre oxigenada. También se puede ver que la circulación sistémica funciona en dos partes: una macrocirculación y una microcirculación.