Difusión facilitada
La difusión facilitada (también conocida como transporte facilitado o transporte mediado pasivo ) es el proceso de transporte pasivo espontáneo (en oposición al transporte activo ) de moléculas o iones a través de una membrana biológica a través de proteínas integrales transmembrana específicas . [1] Al ser pasivo, el transporte facilitado no requiere directamente energía química de la hidrólisis de ATP en el paso de transporte en sí; más bien, las moléculas y los iones descienden por su gradiente de concentración, lo que refleja su naturaleza difusa.
Las moléculas polares y los iones grandes disueltos en agua no pueden difundirse libremente a través de la membrana plasmática debido a la naturaleza hidrófoba de las colas de ácidos grasos de los fosfolípidos que componen la bicapa lipídica . Solo las moléculas pequeñas, no polares, como el oxígeno y el dióxido de carbono , pueden difundirse fácilmente a través de la membrana. Por tanto, las proteínas transportan pequeñas moléculas polares en forma de canales transmembrana. Estos canales están cerrados, lo que significa que se abren y cierran y, por lo tanto, desregulan el flujo de iones o pequeñas moléculas polares a través de las membranas , a veces contra el gradiente osmótico. Las moléculas más grandes son transportadas por proteínas transportadoras transmembrana, como las permeasas., que cambian su conformación a medida que se transportan las moléculas (por ejemplo, glucosa o aminoácidos ). Las moléculas no polares, como el retinol o los lípidos , son poco solubles en agua. Se transportan a través de los compartimentos acuosos de las células oa través del espacio extracelular mediante vehículos solubles en agua (p. Ej ., Proteína de unión al retinol ). Los metabolitos no se alteran porque no se requiere energía para facilitar la difusión. Solo la permeasa cambia de forma para transportar metabolitos. La forma de transporte a través de una membrana celular en la que se modifica un metabolito se denomina transporte de translocación de grupo .
Los iones de glucosa, sodio e iones de cloruro son solo algunos ejemplos de moléculas e iones que deben cruzar eficientemente la membrana plasmática pero a los que la bicapa lipídica de la membrana es prácticamente impermeable. Por lo tanto, su transporte debe ser "facilitado" por proteínas que atraviesan la membrana y proporcionan una ruta alternativa o mecanismo de derivación. Algunos ejemplos de proteínas que median este proceso son los transportadores de glucosa , proteínas de transporte de cationes orgánicos , transportador de urea , monocarboxilato transportadoras 8 y del transportador de monocarboxilato 10 .
Muchos procesos físicos y bioquímicos están regulados por difusión . [3] La difusión facilitada es una forma de difusión y es importante en varios procesos metabólicos. La difusión facilitada es el mecanismo principal detrás de la unión de los factores de transcripción (TF) a los sitios objetivo designados en la molécula de ADN . El modelo in vitro, que es un método muy conocido de difusión facilitada, que tiene lugar fuera de una célula viva , explica el patrón de difusión tridimensional en el citosol y la difusión unidimensional a lo largo del contorno del ADN. [4]Después de realizar una extensa investigación sobre los procesos que ocurren fuera de la célula, este mecanismo fue aceptado en general, pero era necesario verificar que este mecanismo pudiera tener lugar in vivo o dentro de las células vivas. Por tanto, Bauer y Metzler (2013) [4] llevaron a cabo un experimento utilizando un genoma bacteriano en el que investigaron el tiempo medio para que se produjera la unión de TF - ADN. Después de analizar el proceso por el tiempo que tardan los TF en difundirse a través del contorno y el citoplasma del ADN de las bacterias, se concluyó que in vitro e in vivo son similares en que las tasas de asociación y disociación de los TF hacia y desde el ADN son similares. en ambos. Además, en el contorno del ADN, el movimiento es más lento y los sitios de destino son fáciles de localizar mientras están en el citoplasma., el movimiento es más rápido pero los TF no son sensibles a sus objetivos y, por lo tanto, la unión está restringida.
