difusión

1. Difusión facilitada: características, tipos, ejemplos
La difusión facilitada es un fenómeno físico que implica el transporte de moléculas, iones o
sustancias líquidas a través de una membrana en favor de su gradiente de concentración y
gracias a la participación de estructuras que “facilitan” dicho movimiento.
En este tipo de transporte, el movimiento de las partículas ocurre siempre a favor de su gradiente
de concentración, es decir, que estas se desplazan a través de una membrana desde una región
donde su concentración es “mayor” hacia otra donde es “menor”.
Esquema de difusión facilitada (Fuente:
LadyofHats / Public domain, vía Wikimedia
Commons)
La difusión facilitada no requiere del aporte de
energía química, ni para comenzar el
movimiento de las partículas ni para el
mantenimiento de este. Muchos aminoácidos,
carbohidratos (azúcares), iones y gases
ingresan al interior de las células por difusión
facilitada.
Las membranas celulares se encargan de “separar” el contenido citosólico del medio extracelular,
y son “selectivamente permeables” a distintas sustancias dependiendo de sus características. Esto
es posible gracias a la existencia de proteínas transportadoras que forman canales o poros para el
ingreso o la salida de partículas.
El transporte de ciertas moléculas requiere de energía, pues se da en contra de su gradiente de
concentración; otras ingresan por difusión simple (atravesando la membrana libremente) y otras
son transportadas a favor de su gradiente por canales o poros (difusión facilitada).
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Características de la difusión facilitada
Para definir a la difusión facilitada podemos mencionar algunas de sus características:
– La mayoría de las moléculas se mueven de un compartimiento membranal a otro a través de
proteínas “incrustadas” en la membrana celular, las cuales funcionan como “canales”.
– El transporte de sustancias siempre obedece la misma dirección: del lugar donde su
concentración es mayor hacia el lugar de concentración menor.

2. – No se invierte ningún tipo de energía para movilizar las moléculas a ser transportadas.
– Para que ocurra este tipo transporte debe existir una membrana impermeable entre los dos
compartimientos.
– Las moléculas son transportadas hacia el interior de la célula de forma espontánea. Sin
embargo, la salida de esas moléculas del interior de la célula hacia el exterior es regulada para
que no ocurra espontáneamente.
– Generalmente, el transporte de por difusión facilitada se da para aquellas moléculas que, por
sus características físicas y/o químicas, no pueden atravesar libremente la membrana celular.
Tipos de difusión facilitada
Hasta el momento se han descrito 3 tipos diferentes de difusión facilitada. Estos varían según las
características de las proteínas que “facilitan” el transporte y son:
Difusión a través de proteínas canales
Difusión facilitada a través del canal de proteínas
Implica la participación de proteínas especializadas para el
transporte de moléculas que se encuentran principalmente
en estado líquido. Estas proteínas se conocen como proteínas
“canal” y forman una suerte de “poros” por los que atraviesan
rápidamente moléculas de agua o iones pequeños.
Difusión a través de proteínas canalcerradas
En este tipo de transporte también participan proteínas que forman
canales, pero estas tienen un sistema molecular tipo
“compuerta” que regula la entrada de las sustancias.
Así, el ingreso de cualquier sustancia a través de las proteínas
canal “cerradas” requiere de la unión de las sustancias a sitios
específicos en la secuencia peptídica del canal, por lo que es
necesario un reconocimiento específico de la molécula a ser
transportada.
La entrada o salida de las sustancias, por lo tanto, es posible únicamente cuando las proteínas
transportadoras “perciben” un estímulo (señales químicas, térmicas, eléctricas o mecánicas) que
permiten la apertura del canal, que de lo contrario permanece siempre abierto.

3. Existen diferentes tipos de estas proteínas, las cuales son clasificadas según el ion o molécula que
transportan. Existen, por ejemplo, canales de sodio (Na+), de calcio (Ca+), de glucosa
(C6H12O6), entre otros.
Difusión a través de proteínas transportadoras
Este tipo de difusión ocurre por medio de proteínas que transportan iones o moléculas de gran
tamaño a través de la membrana plasmática. Una característica importante de este transporte es
que la unión con la molécula a ser transportada hace que las proteínas transportadoras alteren su
conformación.
En lugar de mantener una compuerta cerrada que se abre en respuesta a un estímulo (como en
el caso anterior), las proteínas transportadoras median el transporte solo cuando se unen a los
sustratos transportados y cambian su forma durante el proceso.
Son proteínas especializadas en el transporte de la cantidad necesaria de moléculas para la célula
y se trata, por tanto, de transportadores muy selectivos.
Ejemplos de difusión facilitada
– Acuaporinas
Las proteínas canal conocidas como acuaporinas son, quizá, el ejemplo más representativo de
proteínas que participan en el transporte por difusión facilitada, ya que permiten el paso rápido
de moléculas de agua desde el medio extracelular hacia el medio intracelular a través de los
canales que forman en la membrana.
Las células de las raíces de las plantas y los tallos utilizan las acuaporinas para absorber el agua
de manera rápida y efectiva.
Esquema representativo de una proteína canal de transporte de agua
(acuaporina)
Las células animales también poseen acuaporinas, pero en menor
cantidad que las células vegetales (la membrana vacuolar de muchos
protozoarios, por ejemplo, es rica en acuaporinas).
– Canales de sodio
Las células nerviosas de los animales vertebrados tienen canales de sodio cuya apertura es
estimulada por señales químicas que permiten el ingreso de este ion. Estos canales son un buen
ejemplo de aquellos canales de “puerta” cerrada que mencionamos anteriormente.

4. – Transportadorde glucosa
Otro ejemplo de difusión facilitada a través de canales de “puerta” cerrada es el transporte de
glucosa a través de la membrana.
Las moléculas de glucosa tienen un tamaño y unas características tales que les impiden atravesar
la membrana celular a través, por ejemplo, de canales “pequeños” como las acuaporinas.
Además, las células deben mantener las concentraciones internas de este soluto en estricta
regulación, pues los requerimientos energéticos necesarios para su catabolismo no siempre están
disponibles; lo que significa que no toda la glucosa que pueda entrar debe entrar a la célula.
El mecanismo de transporte de estas moléculas implica la participación de unas proteínas
transportadoras que son fácilmente estimuladas para comenzar el transporte y que cambian de
conformación una vez se han unido a las moléculas que deben transportar.
– Canales iónicos
Existen muchos canales iónicos que son proteínas transportadoras que trabajan en la difusión
facilitada.
En el caso de los iones de potasio (K+) y cloro (Cl-) por ejemplo, que son iones de gran tamaño
con funciones e influencias muy específicas en el interior celular, muchas veces se combina su
entrada con la salida de otros iones igualmente importantes.
La entrada y salida de estos iones es estrictamente controlada y muchos de los canales iónicos de
difusión facilitada solo se activan cuando son estimuladas por el efecto de la carga del ion, que
ejerce un estímulo directo sobre la proteína transportadora