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Toda la vida depende de la actividad fluida de billones de células. Cada célula lleva a cabo sus funciones moviendo moléculas esenciales a través de su membrana plasmática. Mientras que las moléculas pequeñas y no polares pueden difundirse libremente, las sustancias más grandes, polares, cargadas o insolubles en lípidos dependen de un mecanismo especializado y libre de energía conocido como difusión facilitada.
Moléculas grandes, polares, cargadas o insolubles en lípidos cruzan la membrana con la ayuda de proteínas transportadoras o canales iónicos, un proceso pasivo y sin energía llamado difusión facilitada.
La membrana plasmática es una bicapa de fosfolípidos que encierra el citoplasma y los orgánulos, actuando como una barrera selectiva. Regula el paso de sustancias dentro y fuera de la célula. El transporte a través de esta barrera se divide en dos categorías:pasivo y activo. El transporte pasivo, que incluye difusión facilitada, no requiere energía celular.
La difusión mueve moléculas de áreas de alta concentración a áreas de baja concentración. Sin embargo, las moléculas que son grandes, polares, cargadas o incompatibles con la bicapa lipídica no pueden atravesar la membrana por sí solas. La difusión facilitada resuelve este problema mediante el uso de proteínas especializadas para transportar estas moléculas.
La glucosa es la principal moneda energética para muchas células. En el torrente sanguíneo, su concentración sigue siendo mayor que dentro de la célula, pero la glucosa no puede atravesar la membrana sin ayuda debido a su tamaño y polaridad. Las células expresan proteínas transportadoras de glucosa (GLUT) que se unen a la glucosa y la transportan al citoplasma, un ejemplo clásico de difusión facilitada (ver:Bialek et al., 2020).
La difusión facilitada mediada por portadores es esencial para transportar una variedad de moléculas polares grandes, como:
Alguna difusión facilitada se produce a través de proteínas de canal que crean poros acuosos, lo que permite el paso rápido de iones sin necesidad de unión. Los iones clave transportados a través de estos canales incluyen:
Estos procesos sustentan funciones fisiológicas vitales, como la conducción de los impulsos nerviosos y la contracción muscular.
