NIVEL FISIOLÓGICO

 

 Nivel Fisiológico

TRANSPORTE ACTIVO-PASIVO 

MEMBRANA, ESTRUCTURA Y FUNCION 

Las células eucarióticas se caracterizan por presentar una membrana externa que protege a los organelos; también posee membranas internas a partir de las cuales se originan los organelos celulares con membrana.  

En la célula se realizan actividades metabólicas, es decir, los azúcares se rompen para liberar energía se sintetizan proteínas a partir de materiales simples y se producen diversos materiales de desecho.  

Si la célula ha de vivir y crecer debe lograr elementos nutritivos y otras sustancias de los líquidos que la rodean. 

La fagocitis significa ingestión de grandes partículas, como una bacteria, otra célula, partículas de tejido en degeneración, por parte de la célula. El mecanismo de producción de la fagocitis es casi idéntico al de la pinocitosis, solo que es diferente el volumen de la partícula o partículas que van a ser englobadas o ingeridas.

Membrana Celular

Esencialmente todas las estructuras físicas de las células están rodeadas de una membrana compuesta principalmente de fosfolípidos, proteínas y carbohidratos.  

La membrana celular es una estructura delgada y elástica que tiene un grosor aproximado de 75-100 la membrana celular es porosa, posee diminutos poros que atraviesan la membrana de un lado a otro.  

Estos poros no se han observado ni con el microscopio electrónico, sin embargo, experimentos funcionales para estudiar movimientos de sustancias entre los líquidos extracelular e intracelular han comprobada difusión libre de moléculas con diámetros de unos ocho ángstroms, aproximadamente. 

Imagen de membrana celular

Consiste casi por completo de proteínas y lípidos, a las primeras corresponde aproximadamente 60 por ciento y 40 por cierto de lípidos. Las proteínas de la célula se presentan principalmente en una clase llamada estroma tina proteína estructural insoluble que posee propiedades elásticas. Los lípidos constan de 65 por ciento de fosfolípidos, de colesterol 25 por ciento y de otros lípidos 10% por ciento. 

Por estos poros las sustancias insolubles en lípidos de tamaño muy pequeño, de la índole de moléculas de agua y urea, pasan con relativa facilidad entre el interior y el exterior de la célula. Por lo anterior se comprueba que la función de la membrana celular es permitir el paso de sustancias a través de ella, de manera selectiva. 

Alunas sustancias son muy insolubles en los lípidos, y sin embargo pueden atravesar la matriz lipídica por un proceso llamado “difusión facilitada”. Este es el medio gracias al cual los diferentes azúcares, en particular, atraviesan la membrana.

Así pues, el papel del portador estriba en hacer que la glucosa sea soluble en la membrana; sin él, la glucosa no puede atravesarla. El portador probablemente es una proteína de pequeño volumen en una lipoproteína. Para entenderlo veamos un ejemplo, quien quiera pasar a Estados Unidos requiera de un Coyote o pollero que lo conduzca para atravesar la frontera y llegar hasta la ciudad. 

Algunas sustancias como el agua y muchos iones disueltos parecen atravesar agujeros en la membrana celular, denominados poros. El diámetro de los poros ocho angstrom la entrada moléculas muy grandes, como los azúcares, incluyendo la glucosa, mientras que las moléculas de agua, urea y el ion cloruro pasan con facilidad, porque son mucho menores que el tamaño del poro.

La permeabilidad de los poros no se conserva siempre igual en todas las circunstancias, por ejemplo, el exceso de calcio (Ca) en el líquido extracelular hace que la permeabilidad disminuya, y la disminución del calcio provoca un aumento considerable de permeabilidad esto tiene gran importancia en relación con la función de los nervios, pues los poros agrandados que se producen cuando hay deficiencia de calcio en el líquido extracelular provocan difusión excesiva de los iones, lo cual tiene por consecuencia una descarga nerviosa espúrea en todo el cuerpo. 

Presión Osmótica

La presión osmótica es la cantidad de presión necesaria para interrumpir la ósmosis completamente, por ejemplo, si se le aplicará determinada presión a la solución de cloruro de sodio, la ósmosis de agua hacia dicha solución pudiera hacerse más lenta o incluso interrumpirse.

Imagen representativa de la presión osmótica

Transporte Activo

Se cree que el mecanismo de transporte activo es similar para todas las sustancias y que depende de portadores. La siguiente figura ilustra el mecanismo básico de una sustancia “S” que penetra desde la superficie exterior de la membrana donde se combina con el portador “C” en la superficie interna de la membrana, “S” se separa del portador y queda libre en el interior de la célula “C”, se vuelve a la parte externa nuevamente para captar más “S” sucesivamente, lo necesario para la célula.

Ejemplo del transporte activo

Finalmente se puede resumir que la función de la membrana celular es permitir el paso de sustancias a través de ella de manera selectiva, mediante tres tipos de mecanismos: 

1. Transporte pasivo.  
2. Transporte activo.  
3. Endocitosis.  

Transporte Pasivo

La membrana permite el paso de sustancias sin que la célula tenga que gastar energía. Existen dos tipos de transporte pasivo en este caso especial:

  

  1.La difusión.

  2.Y osmosis. 

Ejemplo del trasporte pasivo

Metabolismo Celular

El metabolismo celular es una serie de reacciones químicas que ocurren dentro de la célula, para la obtención de energía suficiente y necesaria para realizar sus funciones vitales y mantener su estructura.  

Las reacciones metabólicas que ocurren en el interior de las células liberan materiales y energía que permiten que las células, puedan crecer y desarrollarse e incluso reparar si es necesario alguna estructura celular.

El metabolismo celular se divide en: 

Anabolismo: Formación de moléculas complejas, A partir de moléculas simples.  

Catabolismo: Descomposición de las moléculas complejas a simples.

Representación del metabolismo celular

Para concluir, decimos que para que las células realicen sus funciones vitales, requiere de un gasto de energía; lo cual se obtiene directamente de los alimentos; ejemplo respirar, se sufre una oxidación y libera energía química almacenada en sus enlaces, la cual se puede disponer para su funcionamiento o para realizar un determinado trabajo biológico.

Ahora bien, los seres vivos obtienen la energía referida con anterioridad a través de la nutrición, misma que es principalmente de dos tipos:  

1.Nutrición heterótrofa.  

2.Nutrición autótrofa.

A la nutrición, se le considera como el proceso mediante el cual las células toman los alimentos para obtener energía y realizar sus funciones vitales metabólicas.