El término uniportees empleado en biología para describir el transporte de moléculas individuales en una sola dirección a través de una membrana celular y a favor de su gradiente de concentración (transporte facilitado).
Este tipo de transporte a través de las membranas, que imponen una barrera de permeabilidad selectiva, supone el mantenimiento de un ambiente intracelular más o menos constante, lo que permite el establecimiento de muchas funciones celulares que dependen de finos equilibrios moleculares y energéticos.
La comunicación entre células, así como entre las células y el ambiente que las rodea, es un proceso esencial para la vida de todos los organismos y depende, en gran medida, de un grupo de proteínas transmembranales conocidas como “proteínas transportadoras”.
Dichas proteínas se encargan de transportar aquellas sustancias que, debido a su naturaleza química, no pueden atravesar fácilmente las membranas, como por ejemplo iones y moléculas hidrosolubles como los aminoácidos y la glucosa.
Cabe destacar que el transporte de este tipo de moléculas desde o hacia el exterior celular, o desde el citosol hacia la luz de algún orgánulo, es mediado por proteínas transportadoras específicas, capaces de “reconocer” o identificar el sustrato que deben transportar.
Índice del artículo
El transporte a través de las membranas
Algunos autores consideran que existen tres tipos de transportadores en las membranas celulares: las bombas, las proteínas canal y las proteínas transportadoras.
– Bombas
Las bombas son proteínas que transportan moléculas pequeñas en contra de sus gradientes de concentración o de su potencial eléctrico, y hacen uso de la fuerza energética proveniente de la hidrólisis del ATP (son ATPasas). Estas proteínas realizan lo que se denomina “transporte activo”, pues requiere de energía.
– Proteínas canal
Las proteínas canal facilitan el transporte de diferentes iones y de agua a favor de su gradiente de concentración o de su potencial eléctrico. Consisten en “conductos” formados por proteínas que atraviesan la membrana en todo su espesor, por los cuales transitan las moléculas a gran velocidad.
Existen proteínas canal que están permanentemente abiertas, mientras que otras pueden estar cerradas, abriéndose frente a estímulos especiales.
– Proteínas transportadoras
Las proteínas transportadoras son una clase de proteínas que facilita el movimiento de gran variedad de iones y moléculas a través de las membranas biológicas.
Estas proteínas interactúan directamente con los sustratos que transportan y tal interacción genera cambios conformacionales en su estructura, de modo que el transporte es delicadamente selectivo y de menor velocidad que los otros dos tipos descritos.
Tipos de proteínas transportadoras
En la literatura científica es común encontrar textos que hacen referencia a tres tipos de proteínas transportadoras: las simportadoras, las antiportadoras y las uniportadoras.
El simporte y el antiporte tiene que ver con el movimiento simultáneo de dos moléculas. Este se acopla el movimiento de una de ellas en contra de su gradiente de concentración o potencial eléctrico con el movimiento de la otra (o más) a favor de su gradiente (usualmente iones).
Específicamente, el simporte colabora con el transporte de dos moléculas en la misma dirección, mientras que el antiporte implica el movimiento de una molécula en una dirección y otra en la dirección contraria.
El uniporte es la clase más simple de transporte membranal, pues consiste en el transporte de una sola molécula a la vez y a favor de su gradiente de concentración, por lo que se puede decir que de algún modo facilita la difusión simple.
Las proteínas uniportadoras son, por ejemplo, aquellas como las que trasladan azúcares, aminoácidos y nucleótidos desde el exterior hacia el interior de las células animales.
Algunas bacterias, plantas y eucariotas inferiores poseen representantes de una superfamilia de proteínas transportadoras, cuyos miembros catalizan tanto uniporte como simporte y antiporte. Esta superfamilia se conoce como la “superfamilia mayor de facilitadores”.
Características
Las proteínas uniportadoras aceleran el movimiento de moléculas de un lado a otro de la membrana plasmática.
Este movimiento es energéticamente favorable, pues las moléculas se transportan en favor de su gradiente de concentración, es decir, desde donde hay “más” hacia donde hay “menos”. Por esta razón, muchas veces el uniporte se considera un tipo de difusión facilitada o transporte facilitado.
Algunas características específicas distinguen este tipo de transporte:
– La velocidad del paso de una molécula de un lado a otro, a favor de su gradiente a través de una proteína uniportadora, es mayor que la que sucedería por simple difusión.
– Así como todo transporte catalizado por transportadores (incluyendo el simporte y el antiporte), el uniporte es específico, pues cada proteína reconoce una molécula en particular.
– A diferencia de la difusión simple, el uniporte ocurre en sitios especiales de la membrana (donde se encuentran las proteínas transportadoras) y, como existe un número limitado de proteínas, este tiene una velocidad máxima, definida por el número de transportadores y la concentración del sustrato que se transporta.
Tipos
Las proteínas uniportadoras, según Woelfersberger (1994), pueden clasificarse como canales y como transportadores o “carriers”.
Canales
Como puede entenderse del enunciado anterior, las proteínas canal entran en la clasificación de proteínas transportadoras uniportadoras. Este tipo de proteínas son básicamente poros hidrofílicos (afines al agua) que atraviesan la membrana y por los cuales pueden moverse agua y otros solutos por difusión, ya que ocurre a favor de su gradiente de concentración.
El interior o lumen de cada proteína canal está organizado en la membrana, de tal modo que es accesible a cualquier lado de la membrana al mismo tiempo.
Transportadores o carriers
Los transportadores o carriers también son proteínas transmembranales que forman una especie de ducto a través de todo el grosor de las membranas celulares. Sin embargo, aunque poseen sitios de unión a sus sustratos a ambos lados de la membrana, estos no están simultáneamente expuestos.
Por esta razón los transportadores pueden facilitar el movimiento en ambas direcciones y también el contratransporte, mientras que las proteínas canal no pueden.
Ejemplos
Entre los ejemplos más representativos del uniporte está el caso del transporte de glucosa a través de la membrana plasmática de las células de los mamíferos. Este transporte es catalizado por un grupo de proteínas conocido como GLUT (por las siglas en inglés de Glucose Transporters).
Se trata de proteínas transmembranales compuestas por una cadena peptídica que atraviesa la membrana plasmática al menos 12 veces, y que tiene sitios de unión para la glucosa tanto en la cara externa como en la interna.
Este tipo de proteínas tiene dos conformaciones, una cuando no está unida a la glucosa y otra cuando se une a esta. Los cambios de conformación en estas proteínas son reversibles y aleatorios y dependen de la unión de glucosa.
Además, catalizan el transporte en ambas direcciones, dependiendo de la concentración de glucosa a uno u otro lado de la membrana.
Referencias
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2015). Molecular Biology of the Cell (6th ed.). New York: Garland Science.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C. A., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., … Martin, K. (2003). Molecular Cell Biology (5th ed.). Freeman, W. H. & Company.
- Beavis, A. D., & Vercesi, A. E. (1992). Anion uniport in plant mitochondria is mediated by a Mg2+-insensitive inner membrane anion channel. Journal of Biological Chemistry, 267(5), 3079–3087.
- Wolfersberger, M. G. (1994). Uniporters, symporters and antiporters. The Journal of Experimental Biology, 196, 5–6.
- Kakuda, D. K., & MacLeod, C. L. (1994). Na+-independent transport (uniport) of amino acids and glucose in mammalian cells. Journal of Experimental Biology, 196, 93–108.
- Marger, M. D., & Saier, M. H. (1993). A major superfamily of transmembrane facilitators that catalyse uniport, symport and antiport. Trends in Biochemical Sciences, 18(1), 13–20.
- Bonifacino, J. S., & Lippincott-Schwartz, J. (2003). Coat proteins: shaping membrane transport. Nature Reviews, 4(May), 409–414
FAQs
¿Qué tipo de transporte es el Uniporte? ›
La proteína transportadora mueve moléculas "G" en un solo sentido, a favor de gradiente: se trata de un transporte pasivo.
¿Qué caracteriza al Uniporte? ›- Uniporte: Una sola molécula se transloca en un solo sentido. - Simporte: Dos moléculas que se translocan en un mismo sentido. - Antiporte: Dos moléculas que se translocan en sentidos diferentes, es decir, una molécula se dirige al medio interno y la otra al medio externo.
¿Qué es el transporte activo uniport? ›El transporte uniporte supone mover una molécula a favor de su gradiente de concentración. A los transportadores que realizan este tipo de transporte se les llama transportadores primarios.
¿Qué características tiene el transporte de membrana a través de canales? ›El transporte de las sustancias a través de la membrana se realiza por movimientos de entrada y salida de moléculas. La importancia de estos movimientos radica en que permiten eliminar los desechos e ingresar nutrientes para el correcto funcionamiento de la célula.
¿Cuáles son las características del transporte activo? ›Durante el transporte activo, las sustancias se mueven en contra del gradiente de concentración, de un área de baja concentración a un área de alta concentración. Este proceso es "activo" porque requiere el uso de energía (generalmente en forma de ATP). Es lo opuesto del transporte pasivo.
¿Cómo se produce el transporte a través de la membrana? ›El transporte pasivo es un proceso de difusión a través de la membrana, que no requiere energía, ya que las moléculas se desplazan espontáneamente a favor de gradiente de concentración; es decir, desde una zona de concentración elevada a una zona de concentración baja.
¿Cómo se realizan los tres tipos de transporte celular? ›El transporte activo de moléculas a través de la membrana celular se realiza en dirección ascendente o en contra de un gradiente de concentración (Gradiente químico) o en contra un gradiente eléctrico de presión (gradiente electro-químico), es decir, es el paso de sustancias desde un medio poco concentrado a un medio ...
¿Cuáles son las características del transporte pasivo? ›El transporte pasivo no requiere ningún gasto energético por parte de la célula, y consiste en la difusión de una sustancia a través de una membrana a favor de su gradiente de concentración.
¿Qué sustancias se transportan a través de la membrana celular? ›La membrana celular o citoplasmática confiere protección a la célula. También le proporciona unas condiciones estables en su interior, y tiene otras muchas funciones. Una de ellas es la de transportar nutrientes hacia su interior y expulsar las sustancias tóxicas fuera de la célula.
¿Cuáles son los 4 mecanismos de transporte pasivo? ›Los cuatro tipos principales de transporte pasivo son la difusión simple, la difusión facilitada, la filtración y/o la ósmosis.
¿Cuál es la principal diferencia entre el transporte activo y pasivo? ›
A diferencia del transporte pasivo, que usa la energía cinética y la entropía natural de las moléculas que se mueven a favor de un gradiente, el transporte activo usa la energía celular para moverlas contra un gradiente, repulsión polar u otra resistencia.
¿Cómo se clasifica el transporte celular? ›El transporte celular activo y pasivo es la transferencia de solutos desde un lado de la membrana celular al otro. El transporte es pasivo cuando no se requiere de fuente de energía metabólica como ATP, mientras que el transporte es activo cuando utiliza ATP como fuente de energía.
¿Qué características tiene la membrana celular y que movimientos presenta? ›Características de las membranas celulares
Dinámica: los componentes de la membrana no están fijos e inmóviles en su posición. Los fosfolípidos pueden pasar de un lado de la membrana al otro, además se mueven en su mismo plano. Fluida: la fluidez de la membrana depende de la composición y de la temperatura.
La membrana celular es la estructura fina que envuelve a la célula y separa el contenido de la célula de su entorno. Es la encargada de permitir o bloquear la entrada de sustancias en la célula. La membrana consiste en una doble capa de lípidos que encierran las proteínas.
¿Qué es la ósmosis y la difusión? ›La ósmosis es un fenómeno de difusión pasiva que sucede cuando existen dos soluciones en un medio con diferente concentración de solutos, que están separadas por una membrana semipermeable (deja pasar solo el disolvente). Este fenómeno se produce de manera espontánea sin necesidad de aporte energético.
¿Cómo se realiza el paso del agua a través de la membrana celular? ›Según lo fundamentado anteriormente, el principal mecanismo por el cual el agua atraviesa la membrana celular, desde el medio extracelular al interior celular es mediante difusión facilitada.
¿Qué es transporte y sus características? ›Las principales característica del transporte terrestre están la flexibilidad, que le permite llegar prácticamente a cualquier destino, con vehículos adaptados a casi todas las necesidades; su rapidez y agilidad de respuesta; su sencillez de uso y la facilidad con que se combina con otros medios de transporte, para ...
¿Qué es el transporte y sus características? ›El transporte consiste en el desplazamiento de personas o bienes en el espa- cio físico, facilita la movilidad, dota de accesibilidad a los territorios y tiene una importancia significativa en el desarrollo económico y social del país.
¿Qué característica es común entre el mecanismo de transporte activo y el de difusión facilitada? ›El transporte activo requiere un gasto de energía para transportar la molécula de un lado al otro de la membrana, pero el transporte activo es el único que puede transportar moléculas contra un gradiente de concentración, al igual que la difusión facilitada el transporte activo esta limitado por el numero de proteínas ...
¿Qué características debe presentar una sustancia para ingresar a una célula por transporte activo? ›El transporte activo es un proceso que requiere de energía, generalmente en forma de fosfato de adenosín (ATP); si una sustancia requiere entrar a la célula en contra de un gradiente de concentración, es decir, si la concentración de una sustancia es mayor dentro de la célula que fuera de ésta, la célula debe usar ...
¿Cuál es la importancia de la membrana plasmática? ›
La membrana plasmática protege a la célula. También proporciona un entorno estable dentro de la célula. Esta membrana tiene varias funciones diferentes. Una de ellas es el transporte de nutrientes dentro de la célula y otra es el transporte de sustancias tóxicas fuera de la célula.
¿Cuál es la estructura de la membrana celular? ›Los principales componentes de la membrana plasmática son los lípidos (fosfolípidos y colesterol), las proteínas y grupos de carbohidratos que se unen a algunos de los lípidos y proteínas. Un fosfolípido es un lípido compuesto de glicerol, dos colas de ácidos grasos y una cabeza con un grupo fosfato.
¿Qué es un gradiente de concentración PDF? ›Gradiente de concentración: Esta es una magnitud físico-química que relaciona la cantidad de soluto en una solución y como este soluto puede variar en concentración. En palabras simples, es la diferencia de concentración entre dos lugares.
¿Qué es la difusión simple y facilitada? ›La velocidad de la difusión facilitada está limitada por el número de canales disponibles, a diferencia de la velocidad de difusión simple que depende solo del gradiente de concentración.
¿Qué es el transporte activo y pasivo de la membrana celular? ›TIPOS DE TRANSPORTE
Así el transporte que no utiliza energía se define como trans- porte pasivo mientras que el que la consume se denomina transporte activo. En el caso del transporte pasivo, el soluto se mueve siempre a favor de gradiente, que se convierte en la fuerza de conducción para el movimiento.
Hay dos tipos de transporte activo: Transporte activo primario: en este caso, la energía derivada del ATP directamente empuja a la sustancia para que cruce la membrana, modificando la forma de las proteínas de transporte (bomba) de la membrana plasmática.
¿Dónde se hace el transporte celular? ›Es el proceso en la cual ciertas sustancias logran atravesar la membrana gracias a la acción de una de una proteína transportadora que se encuentran anclada en la membrana celular, y debido a que este proceso se produce a favor de un gradiente de concentración no hay gasto de energía.
¿Qué es el transporte pasivo ejemplos? ›El transporte pasivo requiere una entrada de energía. Un ejemplo de transporte pasivo es la difusión, el movimiento de moléculas desde un área de alta concentración a un área de baja concentración. Las proteínas de transporte y los canales proteicos están involucrados en la difusión facilitada.
¿Por qué es importante el transporte celular? ›Sin el sistema de transporte sustancias entre las células, no habría posibilidad de vida.
¿Qué es el transporte celular resumen? ›El transporte celular es el intercambio de sustancias entre el interior celular y el exterior a través de la membrana celular o el movimiento de moléculas dentro de la célula.
¿Dónde se encuentran los canales ionicos? ›
Los canales iónicos activados por voltaje están presentes en las membranas celulares excitables de las células de corazón, músculo esquelético, cerebro y neuronas.
¿Que se entiende por unidad de membrana? ›Esta organización es común, además, al resto de las membranas biológicas constituyentes o limitantes de los orgánulos celulares, por lo que se denomina unidad de membrana (o membrana unitaria). La estructura trilaminar observada en la unidad de membrana se corresponde con una bicapa lipídica con proteínas embebidas.
¿Cómo ocurren los procesos de transporte celular a través de ejemplos de la vida cotidiana? ›Se llama transporte celular al intercambio de sustancias entre el interior de la célula y el medio exterior en el que se encuentra. Por ejemplo: difusión de gases, sudoración, fagocitosis, exocitosis. Esto se produce a través de la membrana plasmática, que es una barrera semipermeable que delimita la célula.
¿Qué criterios se utilizan para clasificar los diferentes tipos de endocitosis? ›Existen varios criterios para clasificar los diferentes tipos de endocitosis, éstos son: el tipo de molécula que se internaliza (toxina, virus, ligando, receptor), el componente que cubre la vesícula (clatrina, caveolina, flotilina, etc.), la participación de GTPasas en el proceso, el mecanismo de escisión de la ...
¿Cómo es la velocidad de difusión de agua a través de la membrana? ›La velocidad de difusión de una sustancia a través de una membrana viene determinada por la Ley de Fick, que dice que la velocidad de difusión es directamente proporcional a una constante (K), a la superficie de absorción (A) y al gradiente de concentración (C1-C2), e inversamente proporcional al grosor de la membrana ...
¿Cuál es la función del núcleo? ›Está en el centro de la célula, y contiene todos los cromosomas de la misma, los cuales codifican el material genético. Es por lo tanto, una parte a proteger, es realmente importante para la célula.
¿Cómo se denomina el paso de agua a través de una membrana semipermeable? ›Se define ósmosis como una difusión pasiva, caracterizada por el paso del agua, disolvente, a través de la membrana semipermeable, desde la solución más diluida a la más concentrada.
¿Cómo se divide el transporte activo y la endocitosis? ›Resumen. El transporte activo es un proceso que requiere energía para bombear moléculas e iones a través de la membrana en contra de un gradiente de concentración. La endocitosis es el proceso en el que una célula captura una sustancia, la engulle con la membrana celular y la lleva dentro.
¿Qué características tienen la membrana interna? ›Membrana interna: tiene un 80% de proteínas y un 20% de lípidos. Es más semejante a la de bacterias y laminillas internas de cloroplastos, carece de colesterol y contiene fosfatidil-glicerol y cardiolipina en proporción mucho más abundante que en la membrana externa. Posee muchas más enzimas y es muy impermeable.
¿Qué tipo de células tienen las siguientes características membrana celular? ›Las células procariontes y eucariontes tienen una membrana plasmática, una capa doble de lípidos que separa el interior de la célula del ambiente externo. Esta doble capa consta en gran parte de lípidos especializados llamados fosfolípidos.
¿Cómo se llama la membrana celular? ›
Se llama membrana plasmática, membrana celular, plasmalema o membrana citoplasmática a una capa doble de lípidos que recubre y delimita a las células, sirviendo de frontera entre el interior y el exterior de la misma, y permitiendo además un equilibrio fisicoquímico entre medio ambiente y citoplasma celular.
¿Cuántas partes tiene la membrana plasmática? ›La membrana plasmática está compuesta por una doble capa de fosfolípidos, por proteínas unidas no covalentemente a esa bicapa, y glúcidos unidos covalentemente a los lípidos o a las proteínas. Las moléculas más numerosas son los lípidos, ya que se calcula que por cada 50 lípidos hay una proteína.
¿Qué estructura se señala con la flecha? ›Las flechas señalan los márgenes interno y externo de la membrana. (b) El margen externo de una célula muscular diferenciada cultivada muestra la misma estructura trilaminar, tanto de la membrana plasmática (PM) como del retículo sarcoplásmico (SR), un compartimiento del citoplasma para almacenamiento de calcio.
¿Cómo se clasifican las células que componen el cuerpo humano? ›Todas las células se pueden clasificar en dos grupos: eucariotas y procariotas. Las eucariotas tienen núcleo y orgánulos envueltos por una membrana, mientras que las procariotas no.
¿Qué función cumplen las proteínas en el transporte activo? ›Un subgrupo importante de estas proteínas lo forman las proteínas transportadoras activas, las cuales utilizan energía para transportar el substrato en contra de su gradiente de concentración.
¿Cómo se clasifican los dos tipos de transporte? ›Según los modos de transporte utilizados, el transporte se clasifica o categoriza en: Transporte por carretera: peatones, bicicletas, automóviles y otros vehículos sin riéles. Transporte por ferrocarril: material rodante sobre vías férreas.
¿Cuál es el transporte activo secundario? ›Los transportes activos secundarios son movimientos contra gradiente de iones o sustancias acoplado al movimiento de iones a favor de su gradiente, la energía está dada por este gradiente. Este transporte puede ser en la misma dirección cotransporte o sinporte y en dirección opuesta contratransporte o antiporte.
¿Qué es el transporte activo primario y secundario? ›Los gradientes electroquímicos creados mediante transporte activo primario almacenan energía, que puede liberarse a medida que los iones se mueven otra vez por sus gradientes. El transporte activo secundario utiliza la energía almacenada en estos gradientes para mover otras sustancias contra sus propios gradientes.
¿Cuál es la principal característica del transporte de carga? ›Qué es transporte de carga: características y funciones
Se define como tal a aquel medio de transporte que se encarga del traslado de un punto a otro de una determinada mercancía. Es un servicio que forma parte de cualquier cadena logística, teniendo un papel muy importante en la firma.
La membrana celular o citoplasmática confiere protección a la célula. También le proporciona unas condiciones estables en su interior, y tiene otras muchas funciones. Una de ellas es la de transportar nutrientes hacia su interior y expulsar las sustancias tóxicas fuera de la célula.
¿Cómo se mide el potencial de membrana? ›
El potencial de membrana en reposo
Imagina que tomas dos electrodos y colocas uno en el exterior y el otro en el interior de la membrana plasmática de una célula viva. Si hicieras esto, podrías medir una diferencia de potencial eléctrico o voltaje entre los electrodos.
Solo las moléculas mas pequeñas como el agua, dióxido de carbono y oxígeno pueden difundirse libremente a través de la membrana celular. Las moléculas más grandes o las que tienen carga a menudo requieren el aporte de energía para ingresar a la célula.
¿Qué tipo de movimiento genera un gradiente de concentración? ›Una sustancia puede moverse del lado en que esta mas concentrada hacia el lado en que su concentración es menor, esto equivale a decir que se mueve a favor del gradiente de concentración. Este movimiento es espontáneo.
¿Qué pasa si la bomba de sodio y potasio deja de funcionar? ›Sin la existencia de la bomba, dado que los solutos orgánicos intracelulares, a pesar de contribuir en sí mismos poco a la presión osmótica total, tienen una gran cantidad de solutos inorgánicos asociados, la concentración intracelular de estos (que generalmente son iones) es mayor que la extracelular.
¿Cómo funciona la bomba de sodio y potasio? ›La bomba de sodio-potasio pasa por ciclos de cambios de forma para ayudar a mantener un potencial de membrana negativo. En cada ciclo, tres iones sodio salen de la célula, mientras que entran dos iones potasio. Estos iones viajan en contra de su gradiente de concentración, por lo que este proceso requiere ATP.