Transporte activo: una visión general de primaria y secundaria

el transporte activo requiere energía para funcionar, y así es como una célula mueve las moléculas. el transporte de materiales dentro y fuera de las celdas es esencial para la función general. El transporte activo y el transporte pasivo son las dos formas principales en que las células mueven sustancias. a diferencia del transporte activo, el transporte pasivo no requiere energía. La forma más fácil y económica es el transporte pasivo. sin embargo, la mayoría de las células tienen que confiar en el transporte activo para mantenerse con vida.

¬ŅPor qu√© usar el transporte activo?

Las celdas a menudo tienen que usar transporte activo porque no hay otra opción. A veces, la difusión no funciona para las células. el transporte activo utiliza energía como el trifosfato de adenosina (atp) para mover las moléculas en contra de sus gradientes de concentración. por lo general, el proceso involucra un portador de proteínas que ayuda a la transferencia al mover las moléculas hacia el interior de la célula.

por ejemplo, una c√©lula puede querer mover mol√©culas de az√ļcar adentro, pero el gradiente de concentraci√≥n puede no permitir el transporte pasivo. Si hay una menor concentraci√≥n de az√ļcar dentro de la c√©lula y una mayor concentraci√≥n fuera de la c√©lula, entonces el transporte activo puede mover las mol√©culas contra el gradiente. Las c√©lulas utilizan una gran parte de la energ√≠a que crean para el transporte activo. de hecho, en algunos organismos, la mayor√≠a del ATP generado se dirige hacia el transporte activo y al mantenimiento de ciertos niveles de mol√©culas dentro de las c√©lulas.

gradientes electroquímicos

Los gradientes electroquímicos tienen diferentes cargas y concentraciones químicas. existen a través de una membrana porque algunos átomos y moléculas tienen cargas eléctricas. esto significa que hay una diferencia de potencial eléctrico o potencial de membrana .

a veces, la célula necesita incorporar más compuestos y moverse contra el gradiente electroquímico. esto requiere energía pero se amortiza en una mejor función celular en general. se requiere para algunos procesos, como el mantenimiento de gradientes de sodio y potasio en las células. Las células generalmente tienen menos sodio y más potasio en el interior, por lo que el sodio tiende a entrar en la célula mientras que el potasio se va. el transporte activo permite a la célula moverlos contra sus gradientes de concentración habituales.

transporte activo primario

El transporte activo primario utiliza atp como fuente de energía para el movimiento. mueve iones a través de la membrana plasmática, lo que crea una diferencia de carga. a menudo, una molécula entra en la célula cuando otro tipo de molécula abandona la célula. esto crea tanto diferencias de concentración como de carga a través de la membrana de la célula.

La bomba de sodio-potasio es una parte crucial de muchas células. la bomba mueve el sodio fuera de la célula mientras mueve el potasio hacia adentro. La hidrólisis de atp le da a la célula la energía que necesita durante el proceso. La bomba de sodio-potasio es una bomba tipo p que mueve tres iones de sodio al exterior y trae dos iones de potasio al interior.

La bomba de sodio-potasio se une a atp y los tres iones de sodio. luego, la fosforilación ocurre en la bomba de modo que cambia su forma. esto permite que el sodio salga de la célula y que los iones de potasio sean recogidos. a continuación, la fosforilación se invierte, lo que de nuevo cambia la forma de la bomba, por lo que el potasio entra en la célula. Esta bomba es importante para la función nerviosa general y beneficia al organismo.

tipos de transportadores activos primarios

Hay diferentes tipos de transportadores activos primarios. La p-tipo atpase , como la bomba de sodio-potasio, existe en eucariotas, bacterias y arqueas. Se puede ver una p-tipo atpase en bombas de iones como bombas de protones, bombas de sodio-potasio y bombas de calcio. La atpase tipo f existe en mitocondrias, cloroplastos y bacterias. La v-tipo atpase existe en eucariotas, y el transportador abc (abc significa "casete de unión atp") existe tanto en procariotas como en eucariotas.

transporte activo secundario

El transporte activo secundario utiliza gradientes electroquímicos para transportar sustancias con la ayuda de un cotransportador . permite que las sustancias transportadas suban sus gradientes gracias al cotransportador, mientras que el sustrato principal se mueve hacia abajo de su gradiente. Básicamente, el transporte activo secundario utiliza la energía de los gradientes electroquímicos que crea el transporte activo primario. esto permite que la célula consiga otras moléculas, como la glucosa, dentro. El transporte activo secundario es importante para la función celular en general.

sin embargo, el transporte activo secundario también puede generar energía como atp a través del gradiente de iones de hidrógeno en las mitocondrias. por ejemplo, la energía que se acumula en los iones de hidrógeno puede usarse cuando los iones pasan a través de la proteína del canal atp sintasa. esto permite que la celda convierta adp a atp.

proteínas portadoras

Las proteínas o bombas portadoras son una parte crucial del transporte activo. Ayudan a transportar materiales en la celda. hay tres tipos principales de proteínas portadoras: uniporters , symporters y antiporters . los uniportadores llevan solo un tipo de ión o molécula, pero los simportadores pueden llevar dos iones o moléculas en la misma dirección. Los antiportadores pueden transportar dos iones o moléculas en diferentes direcciones.

Es importante tener en cuenta que las proteínas portadoras aparecen en el transporte activo y pasivo. Algunos no necesitan energía para trabajar. sin embargo, las proteínas transportadoras utilizadas en el transporte activo necesitan energía para funcionar. atp les permite hacer cambios de forma. un ejemplo de una proteína portadora antiportadora es na + -k + atpase, que puede mover iones de potasio y sodio en la célula.

endocitosis y exocitosis

La endocitosis y la exocitosis tambi√©n son ejemplos de transporte activo en la c√©lula. Permiten un movimiento de transporte masivo dentro y fuera de las c√©lulas a trav√©s de ves√≠culas, por lo que las c√©lulas pueden transferir mol√©culas grandes. a veces las c√©lulas necesitan una prote√≠na grande u otra sustancia que no se ajuste a trav√©s de la membrana plasm√°tica o los canales de transporte. Para estas macromol√©culas, la endocitosis y la exocitosis son las mejores opciones. Ya que usan el transporte activo, ambos necesitan energ√≠a para trabajar. estos procesos son importantes para los humanos porque desempe√Īan funciones en la funci√≥n nerviosa y en la funci√≥n del sistema inmunol√≥gico.

Visión general de la endocitosis

Durante la endocitosis, la célula consume una gran molécula fuera de su membrana plasmática. La célula utiliza su membrana para rodear y comer la molécula al plegarla. esto crea una vesícula, que es un saco rodeado por una membrana, que contiene la molécula. luego, la vesícula sale de la membrana plasmática y mueve la molécula hacia el interior de la célula.

Adem√°s de consumir mol√©culas grandes, la c√©lula puede comer otras c√©lulas o partes de ellas. Los dos tipos principales de endocitosis son la fagocitosis y la pinocitosis . La fagocitosis es c√≥mo una c√©lula come una mol√©cula grande. La pinocitosis es la forma en que una c√©lula bebe l√≠quidos como el l√≠quido extracelular. Algunas c√©lulas utilizan constantemente la pinocitosis para recoger peque√Īos nutrientes de su entorno. Las c√©lulas pueden mantener los nutrientes en peque√Īas ves√≠culas una vez que est√°n dentro.

ejemplos de fagocitos

Los fagocitos son c√©lulas que usan la fagocitosis para consumir cosas. Algunos ejemplos de fagocitos en el cuerpo humano son los gl√≥bulos blancos, como los neutr√≥filos y los monocitos . Los neutr√≥filos combaten las bacterias invasoras a trav√©s de la fagocitosis y ayudan a evitar que las bacterias te hagan da√Īo rodeando a las bacterias, consumi√©ndolas y destruy√©ndolas. Los monocitos son m√°s grandes que los neutr√≥filos. sin embargo, tambi√©n usan la fagocitosis para consumir bacterias o c√©lulas muertas.

Sus pulmones también tienen fagocitos llamados macrófagos . Cuando inhala polvo, parte de él llega a sus pulmones y entra en los sacos de aire llamados alvéolos. entonces, los macrófagos pueden atacar el polvo y rodearlo. Básicamente se tragan el polvo para mantener sus pulmones sanos. Aunque el cuerpo humano tiene un sistema de defensa fuerte, a veces no funciona bien. por ejemplo, los macrófagos que tragan partículas de sílice pueden morir y emitir sustancias tóxicas. Esto puede causar la formación de tejido cicatricial.

Las amebas son unicelulares y dependen de la fagocitosis para comer. Buscan nutrientes y los rodean; luego, engullen la comida y forman una vacuola de comida. A continuación, la vacuola de alimentos se une a un lisosoma dentro de las amebas para descomponer los nutrientes. El lisosoma tiene enzimas que ayudan al proceso.

endocitosis mediada por receptores

La endocitosis mediada por receptores permite que las células consuman tipos específicos de moléculas que necesitan. Las proteínas receptoras ayudan a este proceso al unirse a estas moléculas para que la célula pueda formar una vesícula. esto permite que las moléculas específicas entren en la célula.

Por lo general, la endocitosis mediada por receptores funciona a favor de la célula y le permite capturar las moléculas importantes que necesita. sin embargo, los virus pueden explotar el proceso para ingresar a la célula e infectarla. después de que un virus se adhiere a una célula, tiene que encontrar una manera de entrar dentro de la célula. los virus logran esto al unirse a las proteínas receptoras y entrar en las vesículas.

Visión general de la exocitosis

Durante la exocitosis, las ves√≠culas dentro de la c√©lula se unen a la membrana plasm√°tica y liberan su contenido; El contenido se derrama fuera de la celda. Esto puede suceder cuando una c√©lula quiere moverse o deshacerse de una mol√©cula. La prote√≠na es una mol√©cula com√ļn que las c√©lulas quieren transferir de esta manera. En esencia, la exocitosis es lo opuesto a la endocitosis.

el proceso comienza con una vesícula que se fusiona con la membrana plasmática. A continuación, la vesícula se abre y libera las moléculas en su interior. sus contenidos entran en el espacio extracelular para que otras células puedan usarlos o destruirlos.

las células utilizan la exocitosis para muchos procesos, como la secreción de proteínas o enzimas. También pueden usarlo para anticuerpos u hormonas peptídicas. Algunas células incluso utilizan la exocitosis para mover los neurotransmisores y las proteínas de la membrana plasmática.

ejemplos de exocitosis

hay dos tipos de exocitosis: dependientes de calcio exocitosis y exocitosis independiente de calcio . Como puede adivinar por el nombre, el calcio afecta la exocitosis dependiente de calcio. En la exocitosis independiente del calcio, el calcio no es importante.

muchos organismos utilizan un orgánulo llamado complejo de golgi o aparato de golgi para crear las vesículas que serán exportadas fuera de las células. El complejo de Golgi puede modificar y procesar tanto proteínas como lípidos. Los empaqueta en vesículas secretoras que abandonan el complejo.

exocitosis regulada

En la exocitosis regulada , la c√©lula necesita se√Īales extracelulares para sacar los materiales. Esto generalmente se reserva para tipos espec√≠ficos de c√©lulas como las c√©lulas secretoras. pueden producir neurotransmisores u otras mol√©culas que el organismo necesita en ciertos momentos en ciertas cantidades. El organismo puede no necesitar estas sustancias de forma constante, por lo que es necesario regular su secreci√≥n. En general, las ves√≠culas secretoras no se adhieren a la membrana plasm√°tica por mucho tiempo. Entregan las mol√©culas y se retiran.

un ejemplo de esto es una neurona que secreta neurotransmisores . el proceso comienza con una c√©lula neuronal en su cuerpo creando una ves√≠cula llena de neurotransmisores. luego, estas ves√≠culas viajan a la membrana plasm√°tica de la c√©lula y esperan. A continuaci√≥n, reciben una se√Īal, que involucra iones de calcio, y las ves√≠culas van a la membrana presin√°ptica. una segunda se√Īal de iones de calcio indica a las ves√≠culas que se adhieran a la membrana y se fusionen con ella. esto permite que los neurotransmisores sean liberados.

El transporte activo es un proceso importante para las c√©lulas. Tanto los procariotas como los eucariotas pueden usarlo para mover mol√©culas dentro y fuera de sus c√©lulas. el transporte activo debe tener energ√≠a, como atp, para funcionar, y algunas veces es la √ļnica forma en que una c√©lula puede funcionar. las c√©lulas dependen del transporte activo porque la difusi√≥n puede no obtener lo que desean. el transporte activo puede mover las mol√©culas en contra de sus gradientes de concentraci√≥n, por lo que las c√©lulas pueden capturar nutrientes como el az√ļcar o las prote√≠nas. Los portadores de prote√≠nas juegan un papel importante durante estos procesos.



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