Fisiología · Célula y membrana
Transporte por la membrana: difusión, canales y transportadores !
- Mecanismo
- Prioridad de examen: alta
Las sustancias cruzan la membrana celular disolviéndose en ella, por canales, con transportadores o gastando energía.
Actualizado 2026-11-01
También llamado: Difusión facilitada, Transporte pasivo y activo
Qué es
La membrana es una bicapa de lípidos que deja pasar con facilidad gases y moléculas liposolubles, pero frena iones, glucosa y agua en cantidad. Para ellos hay proteínas: canales (poros selectivos, muy rápidos) y transportadores (cambian de forma, más lentos y saturables). El transporte pasivo sigue el gradiente electroquímico; el activo va en contra y necesita energía, directa (ATP) o prestada de otro gradiente.
Datos clave
- Gradiente electroquímico = gradiente químico (concentración) + gradiente eléctrico (voltaje). Para iones cuentan los dos.
- Simporte: ambos solutos en la misma dirección. Antiporte: en direcciones opuestas.
- El transporte por vesículas (endocitosis y exocitosis) mueve moléculas grandes y también consume energía.
Cómo funciona, paso a paso
- El soluto llega a la membrana y su paso depende de si es liposoluble, de su tamaño y de su carga.
- Si es liposoluble y pequeño, se disuelve en la bicapa y difunde a favor de su gradiente.
- Si es un ion, cruza por un canal específico cuando la compuerta está abierta.
- Si es polar y grande (glucosa), se une a un transportador que cambia de conformación y lo libera al otro lado.
- Si debe ir contra su gradiente, el transportador toma la energía del ATP o del Na⁺ que entra a favor del suyo.
Ecuaciones
- J
- flujo
- Jmáx
- flujo máximo con todos los portadores ocupados
- Km
- concentración que da la mitad del máximo
La difusión simple, en cambio, es J ∝ C (sin techo).
Comparación de mecanismos
| Mecanismo | Energía | ¿Se satura? | Ejemplos |
|---|---|---|---|
| Difusión simple | No (gradiente) | No | O₂, CO₂, esteroides, anestésicos generales |
| Canal | No (gradiente electroquímico) | Casi no | Canales de Na⁺, K⁺, Ca²⁺; acuaporinas |
| Difusión facilitada | No (gradiente) | Sí | GLUT1–4, transportador de urea |
| Activo primario | ATP directo | Sí | Na⁺/K⁺-ATPasa, H⁺/K⁺-ATPasa, Ca²⁺-ATPasa |
| Activo secundario | Gradiente de Na⁺ (creado por ATP) | Sí | SGLT1/2, NKCC2, intercambiador Na⁺/Ca²⁺, Na⁺/H⁺ |
Correlación clínica
- Glucosuria: cuando la glucemia supera la capacidad máxima del SGLT en el túbulo proximal (≈180–200 mg/dL), la glucosa aparece en la orina.
- Insulina y GLUT4: la insulina lleva GLUT4 a la membrana del músculo y la grasa; su falta o resistencia frena la captación de glucosa.
- Isquemia: sin ATP se detiene la Na⁺/K⁺-ATPasa, entra Na⁺ con agua y la célula se hincha.
Póngase a prueba
Piense la respuesta y toque la pregunta para verla.
Al aumentar mucho la concentración de una sustancia, su flujo deja de subir. ¿Qué tipo de transporte es?
Mediado por portador (facilitado o activo): los transportadores se ocupan todos y se alcanza el Jmáx. La difusión simple no tiene techo.
¿Por qué el SGLT puede concentrar glucosa dentro de la célula sin gastar ATP directamente?
Usa la energía del Na⁺ que entra a favor de su gradiente; ese gradiente lo mantiene la Na⁺/K⁺-ATPasa, que sí consume ATP: es transporte activo secundario.
¿Por qué el O₂ no necesita transportador y la glucosa sí?
El O₂ es pequeño y apolar, se disuelve en la bicapa. La glucosa es polar y grande; la bicapa la frena y necesita un GLUT o un SGLT.
¿Qué dos gradientes impulsan el paso del Na⁺ hacia el interior de una célula en reposo?
El químico (≈142 fuera, ≈14 dentro) y el eléctrico (interior negativo). Ambos apuntan hacia adentro.
Temas relacionados
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En Bioquímica
Contenido educativo de fisiología; no es una guía diagnóstica ni de tratamiento y no reemplaza la indicación de un profesional de la salud. Los valores son de referencia aproximada. No incluye dosis.
Fuentes: 3.1 The Cell Membrane (OpenStax (Rice University), 2022); 26.3 Electrolyte Balance (OpenStax (Rice University), 2022); Hall JE. Guyton y Hall. Tratado de fisiología médica, 13.ª ed. (cap. 4). Libro de consulta para verificar datos; no se reproduce su texto ni sus figuras (Elsevier, 2016).
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