Transportadores

Existen seres vivos de una sola célula y de multitud de ellas, en cualquier caso, cada una debe ser capaz tanto de recibir del exterior materias primas, con las que sintetizar sus componentes y adquirir la energía necesaria para su supervivencia, como de liberar los residuos; para todos estos procesos se requiere que moléculas e iones atraviesen la membrana celular. El paso lo hacen de varias maneras: algunos compuestos grasos, los menos, traspasan la membrana celular sin ayuda alguna, no es el caso de los iones y de la mayoría de las pequeñas moléculas, que necesitan de una proteína incrustada en la membrana para que les facilite el camino.
La glucosa abunda más en el plasma sanguíneo que en las neuronas; difundiría de la sangre al cerebro si no hubiese barreras que se lo impidieran; las proteínas transportadoras de glucosa proporcionan el camino. El agua del sudor, la saliva, las lágrimas y la orina sale a través de unas proteínas transportadoras que facilitan su paso, las acuaporinas. Los canales iónicos, otras proteínas, proporcionan un camino para que entren o salgan iones de la célula; el canal del potasio, el canal del sodio y el canal de calcio intervienen en la transmisión de los impulsos nerviosos y en la contracción de las células musculares. También hay sustancias, llamadas ionóforos (algunos venenos y antibióticos), que envuelven a los iones y permiten su paso a través de las membranas celulares.
Las bombas son proteínas que, consumiendo energía, transportan sustancias cuesta arriba, o sea, de donde hay menos a donde hay más. La bomba de sodio potasio introduce dos iones potasio en una célula por cada tres iones de sodio que expulsa; tal acción logra que el interior celular sea más negativo que el exterior y posibilita la conducción del impulso nervioso; su labor es tan esencial que consume alrededor de la cuarta parte del energía que necesita una persona para vivir. Otras bombas, los transportadores ABC, bombean aminoácidos, iones, algún lípido y medicamentos fuera de las células, también contracorriente y consumiendo energía; uno de ellos, el transportador MDR1, presente en la placenta y en la barrera hematoencefálica, expulsa moléculas tóxicas que dañarían al feto o al cerebro. Otra variedad de transportadores acopla el traslado cuesta arriba de una sustancia con el acarreo cuesta abajo de otra: como hacen las células del intestino que acumulan glucosa expulsando iones sodio. Sí, existen múltiples transportadores en las células.