Percepcion y Respuestas a nivel celular.

Las Células y los Estímulos:

Las células responden a cambios en el ambiente, solo que, por lo general, en los organismos pluricelulares este ambiente externo son los líquidos extracelulares que las rodean y las demás células. Los cambios en el ambiente pueden presentarse en forma de un estímulo físico (como la luz que incide sobre las células de la retina del ojo) o químico (como las sustancias presentes en las cercanías de una célula). Luego, este estímulo o señal será procesado y provocará una repuesta a nivel celular.

Las Funciones de la membrana plasmática:

La función principal es mantener un medio intracelular separado del extracelular, que se logra gracias a las propiedades que le otorga su estructura:

• Permeabilidad Selectiva; permite que ciertas moléculas o iones puedan atravesarla libremente, y otras sustancias no pueden hacerlo.
• Captan Estímulos; las proteínas que se ubican en el glucocálix funcionan como receptores.

Las células como todo ser vivo, deben conservar su homeostasis, es decir, que deben mantener equilibrado su medio interno, lo consigue, mediante el transporte continuo de sustancias hacia un lado y el otro de la membrana. De acuerdo al tamaño de esas sustancias y la dirección que lleven, podemos diferenciar dos tipos de transporte: pasivo y activo.

Transporte Pasivo:

La Difusión, es el movimiento de partículas de tamaño pequeño de zonas donde están más concentradas a zonas donde su concentración es menor, es decir, a favor de un Gradiente de Concentración.

El Transporte pasivo consiste en fenómenos de difusión y permite que las células incorporen y eliminen sustancias sin gasto de energía y a favor del gradiente de concentración. Podemos diferenciar dos tipos de transporte pasivo.

Difusión Simple: Sólo las moléculas pequeñas y sin carga pueden difundirse libremente a través de la membrana. Por ejemplo, gases como el oxígeno y el dióxido de carbono. El agua también puede difundirse libremente a través de las membranas, por un proceso que se conoce como Ósmosis.

Difusión Facilitada: Los iones, algunos azúcares sencillos y los aminoácidos pueden atravesar la membrana con la ayuda de Proteínas integrales específicas (pueden ser canales proteicos o proteínas transportadoras).

• Canales Proteicos: forman poros abiertos a través de la membrana que permite el libre paso de cualquier molécula o ion de tamaño adecuado. Los canales no están abiertos de manera permanente sino que pueden abrirse o cerrarse en respuesta a señales extracelulares, lo que permite controlar el movimiento de iones.
• Proteínas Transportadoras: unen y transportan de manera selectiva moléculas pequeñas específicas, como la glucosa. En vez de formar canales abiertos, actúan como puertas de vaivén, se abren para ambos lados de la membrana y permiten la entrada o salida de esas sustancias, siempre a favor del gradiente de concentración.

Transporte Activo:

Cuando las células deben captar sustancias que se encuentran en una concentración menor que en el interior de la célula, es decir, incorporar sustancias en contra de un gradiente de concentración. Este proceso conlleva gasto de energía y se realiza siempre mediante una proteína transportadora. Cuando se transportan sustancias con gasto de energía, decimos que es un transporte activo. Por ejemplo, proteínas integrales “bombas” que transportan iones o moléculas de un lado al otro de la membrana plasmática.

Otro tipo de transporte activo es el transporte en masa, que se produce cuando la célula incorpora partículas de gran tamaño (macromoléculas, virus, bacterias), este proceso se denomina Endocitosis, donde el material o partícula que se incorpora es rodeado por una porción de la membrana plasmática que se invagina (repliega formando una bolsa hacia el interior celular) y forma una vesícula que contiene el material ingerido. Si en vez de incorporar, la célula expulsa una sustancia o partícula hacia el exterior, a través del mismo proceso pero en sentido contrario, se conoce como Exocitosis.

Si existe un reconocimiento entre los receptores proteicos de la membrana y las partículas transportadoras, se dice que el transporte está “mediado por proteínas” y la endocitosis es específica. Si la sustancia que penetra lo hace en relación con su concentración en el medio intracelular, la endocitosis es inespecífica.

Si el material ingerido es un líquido, se conoce como Pinocitosis. Si las partículas ingeridas son sólidas, la endocitosis se conoce como Fagocitosis y ocurre en tipos especializados de células (macrófagos).