Transporte Pasivo: Difusión y Ósmosis

    Difusión Simple y Difusión Facilitada

    El transporte de nutrientes por medio de la membrana plasmática bacteriana sin gasto de energía y a favor de un gradiente de concentración se denomina difusión. (Kim y Gadd, 2008).

    En la difusión, solutos pequeños atraviesan la membrana por la parte lipídica o por medio de permeasas. Al primero se le denomina difusión simple y al segundo difusión facilitada. (Kim y Gadd, 2008). 

    La velocidad a la que ocurre la difusión simple es proporcional al gradiente de concentración; en cambio, en la difusión facilitada la relación entre la velocidad de difusión y la concentración de soluto se asemeja a la relación de cinética enzimática de Michaelis-Menten. Si la proteína transportadora llega a la capacidad máxima de soluto, el transporte del mismo ya no se llevará a cabo, por lo tanto, la velocidad de transporte llega a un máximo. Dichos comportamientos pueden observarse con gráficas de velocidad de difusión contra concentración, en las cuales se obtendrá una gráfica lineal y una meseta, siendo de difusión simple el primer caso y de difusión facilitada el segundo. (Kim y Gadd, 2008).  

Gráfica 1. Velocidad de difusión contra concentración de soluto. 

Figura 1. Difusión simple a través de la membrana plasmática. (https://es.khanacademy.org/science/high-school-biology/hs-energy-and-transport/hs-passive-and-active-transport/a/hs-passive-transport-review). 

    Las proteínas transportadoras o permeasas presentan una conformación antes de transportar un soluto, la cual cambia en el momento que ese soluto atraviesa la proteína. Presentan especificidad por su sustrato, lo que indica que sólo pueden transportar solutos muy similares entre sí. (Kim y Gadd, 2008).

Figura 2. Difusión facilitada por medio de permeasas. 

(https://es.khanacademy.org/science/ap-biology/cell-structure-and-function/facilitated-diffusion/a/diffusion-and-passive-transport)

    Los solutos que pueden pasar por difusión son de tamaño pequeño, siendo el agua, glicerol y los gases respiratorios como el oxígeno y dióxido de carbono, algunos ejemplos. (http://www.biologia.edu.ar/microgeneral/micro-ianez/07_micro.htm). 

    Sin embargo, la difusión es poco común en bacterias porque los medios en los que habitan presentan bajas concentraciones de nutrientes, por lo tanto utilizan más el transporte activo porque deben captar sus nutrientes en contra de un gradiente de concentración. Una excepción importante, es el glicerol, que entra a la célula por difusión y es un soluto que transportan una gran cantidad de bacterias tanto Gram negativas como Gram positivas. (http://www.biologia.edu.ar/microgeneral/micro-ianez/07_micro.htm). 

Ósmosis

    La ósmosis es un tipo especial de difusión. Es la difusión de solvente o agua a través de una membrana semipermeable, (una membrana que permite la difusión de ciertos solutos y agua) desde un área de elevada concentración a una de baja concentración, el paso de agua se da por medio de las acuaporinas, (Proteínas que forman poros en la membrana). Por ejemplo, si una solución acuosa de almidón 1 M se separa de una solución acuosa de almidón 0,5 M por una membrana semipermeable, las moléculas de agua se moverán desde la solución acuosa de almidón 0,5 M (concentración de molécula de agua más alta) hacia el almidón 1M más concentrado solución (concentración de molécula de agua más baja) hasta que exista un equilibrio de moléculas de agua entre las dos soluciones. Dado que la membrana semipermeable no permitió el paso de las moléculas de almidón, la solución de almidón 1 M aumentará en volumen a medida que el agua se mueva. (http://fisiologia.facmed.unam.mx/wp-content/uploads/2019/08/UTI-pr%C3%A1ctica3osmosis.pdf)

Figura 3: Ósmosis. Las moléculas de agua se moverán a través de una membrana semipermeable durante la ósmosis a una concentración más alta de una sustancia disuelta (soluto) que no puede pasar a través de la membrana (desde una solución hipotónica a una solución hipertónica). (https://www.bioted.es/protocolos/DIFUSION-OSMOSIS.pdf)

Referencias bibliográficas:

Kim, B., y Gadd, G. (2008). Bacterial Physiology and Metabolism (pp. 35-37). New York: Cambridge University Press. 

Iañez Pareja, E. (1998). Membrana citoplasmática y transporte de nutrientes. Recuperado el 31 de octubre de 2020, de http://www.biologia.edu.ar/microgeneral/micro-ianez/07_micro.htm

Difusión y transporte pasivo (artículo) | Khan Academy. Recuperado el 31 de octubre de 2020, de https://es.khanacademy.org/science/ap-biology/cell-structure-and-function/facilitated-diffusion/a/diffusion-and-passive-transport

BIOTED. (2010). DIFUSIÓN Y ÓSMOSIS. Recuperado el 03 de noviembre de 2020, de BIOTED Sitio web: https://www.bioted.es/protocolos/DIFUSION-OSMOSIS.pdf

Sharyn A. (2010). Osmosis y difusión. Recuperado el 03 de noviembre de 2020, de Departamento de Fisiología, Facultad de Medicina, UNAM Sitio web: http://fisiologia.facmed.unam.mx/wp-content/uploads/2019/08/UTI-pr%C3%A1ctica3osmosis.pdf