Figura. Mecanismos de ransporte a través de membrana.

La imagen resume tres formas de transporte a través de la membrana celular. En la difusión simple, moléculas pequeñas como oxígeno y dióxido de carbono atraviesan la bicapa lipídica a favor de su gradiente, sin gasto de energía. Un caso especial es la ósmosis, donde el agua se mueve hacia la zona con mayor concentración de solutos. Cuando este equilibrio falla, aparecen problemas serios: por ejemplo, alteraciones de acuaporina 2 dificultan que el riñón concentre la orina, produciendo diabetes insípida nefrogénica, con pérdida excesiva de agua, sed intensa y riesgo de deshidratación.

El transporte pasivo facilitado también ocurre a favor del gradiente, pero necesita proteínas de membrana porque algunas sustancias no cruzan solas. Estas proteínas actúan como canales o transportadores específicos para iones, azúcares o aminoácidos. Un ejemplo clínico importante es la fibrosis quística, causada por defectos en CFTR, una proteína canal relacionada con el transporte de cloruro. Cuando este transporte falla, también se altera el movimiento de agua en los epitelios; el resultado es un moco espeso que afecta pulmones, páncreas, intestino y glándulas sudoríparas, favoreciendo infecciones respiratorias, mala digestión y pérdida elevada de sales.

El transporte activo requiere energía directa o indirecta para mover sustancias contra su gradiente. En la imagen aparece una proteína que usa ATP, como ocurre en muchas bombas celulares. También existen cotransportadores que aprovechan gradientes creados previamente, como SGLT1, encargado de absorber glucosa y galactosa en el intestino. Mutaciones en SLC5A1 pueden causar malabsorción de glucosa-galactosa, con diarrea grave y deshidratación desde etapas tempranas. Otro ejemplo es ATP7B, una bomba de cobre dependiente de ATP; cuando falla, se produce enfermedad de Wilson, con acumulación tóxica de cobre en hígado, cerebro y otros tejidos.