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Las membranas suponen una barrera a la libre difusión de iones y moléculas cargadas eléctricamente. Sin embargo, La mayoría de las moléculas con actividad biológica, tales como iones, azúcares, péptidos, e incluso lípidos, han de cruzar la membrana de forma selectiva para desempeñar sus funciones. Pensemos, por ejemplo, en la glucosa o en los iones que crean gradientes electroquímicos. Como dijimos en apartados anteriores la creación de gradientes entre ambos lados de la membrana es necesaria puesto que se usan en muchos aspectos de la fisiología celular. Aproximadamente el 10 % de los genes de una célula están relacionadas con transportadores de membrana, lo que nos da una idea de la importancia de este mecanismo para el célula. Pero para que estos gradientes sean útiles es necesario que la célula pueda crearlos, regularlos y romperlos cuando lo necesite. Conocer el transporte de membrana no sólo es importante para saber cómo funciona una célula sino por ejemplo para sintetizar fármacos que lleguen a sus dianas en el interior de las células.
En la membrana existen unas proteínas especializadas tanto en el transporte de moléculas necesarias para el metabolismo como en la creación y modificación de los gradientes electroquímicos. Son proteínas transmembrana que se agrupan en tres tipos: bombas, transportadores y canales.
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