...





                        

13:16

Transportul activ prin proteine transportoare



Efectuarea transportului prin membrane sau prin plasmalemă este asigurată de proprietatea membranelor sau a plasmalemei de permeabilitate selectivă.

Se disting mai multe tipuri de transport, în funcţie de:

a) consumul energetic: transport pasiv (fără consum de energie) şi transport activ (cu consum de energie prin intermediul ATP);

b) mărimea moleculei transportate: transport de ioni (molecule mici), transportul macromoleculelor

c) numărul substanţelor transportate (sistem uniport, cotransport (simport, antiport)).

TRANSPORTUL ACTIV

Transportul activ este realizat de proteine transportoare cu o înaltă specificitate şi are şi el caractere comune cu cataliza enzimatică: cinetica de tip Michaelis-Mentel. Ceea ce îl deosebeşte de difuziunea facilitată este consumul de energie. Transportul ionilor prin plasmalemă şi alte membrane se realizează de proteine care folosesc direct energia din ATP, aceste pompe ionice având şi proprietate ATP-azică. În transportul aminoacizilor şi glucidelor prin plasmalemă se foloseşte energia gradientelor ionice (realizate prin ATP), deoarece transportul acestor substanţe se face cuplat cu transportul de Na+ (cotransport). În cazul bacteriorodopsinei se foloseşte energia luminii pentru pomparea H+. La unele bacterii se foloseşte fosfoenolpiruvatul ca sursă de energie pentru mecanismul numit translocare de grup.

Transportul ionilor – pompa de Na+ şi K+ din plasmalemă şi pompa de Ca2+ din plasmalemă şi din reticulul sarcoplasmic al celulelor musculare.

Plasmalema tuturor celulelor este polarizată, adică prezintă un potenţial de membrană cu valori cuprinse între –20mV şi –200mV. Faţa citoplasmatică a plasmalemei este încărcată negativ, iar cea externă pozitiv. Există 2 proteine care joacă un rol foarte important în generarea şi menţinerea potenţialului de membrană: pompa de Na+ şi K+, pe de o parte, şi canalul de pierdere al K+, pe de altă parte. Concentraţia intracelulară de K+, de circa 400mM, este mult mai mare ca cea extracelulară (20mM). Pentru Na+ situaţia este inversă, concentraţia intracelulară fiind mult mai mică (50mM) faţă de cea extracelulară (440mM). Proteina cu canalul de K+ permite difuziunea pasivă a K+ din celulă la exterior (în sensul gradientului de concentraţie). Dar prin aceasta interiorul celulei devine mai electronegativ şi de aceea la o anumită valoare a potenţialului de membrană (-75mV) tendinţa K+ de a părăsi celula datorită gradientului de concentraţie este contrabalansată de tendinţa K+ de a intra în celulă datorită potenţialului membranar. Deci gradientul electrochimic al K+ se anulează şi numărul de ioni de K + ce ies din celulă devine egal cu numărul celor ce intră în celulă. Dar canalul de K+ este uşor permeabil şi pentru Na+. Deci unii ioni de Na+ intră în celulă conform gradientului electrochimic al Na+. Prin transport de sarcini pozitive la interiorul celulei scade potenţialul membranar, ceea ce permite ieşirea altor ioni de K+. prin repetarea proceselor descrise s-ar ajunge la egalarea concentraţiilor de Na+ şi K+ de o parte şi cealaltă a membranei şi la dispariţia potenţialului membranar, dacă nu ar exista pompa de Na+ şi K+ care pompează Na+ în afara celulei şi K+ în citoplasmă (sistem antiport).

Pompa de Na+ şi K+ se află în plasmalema tuturor celulelor animale şi este responsabilă de menţinerea potenţialului membranar, dar şi de controlul volumului şi de "întreţinerea” transportului activ al aminoacizilor şi glucidelor. De aceea, peste 1/3 din necesarul de energie al celulei este consumat de această pompă, iar în celulele nervoase se ajunge până la 70% din consumul energetic să revină pompei.

După 1957 s-a descoperit că pompa de Na+ şi K+ este aceeaşi proteină cu Na+–K+–ATP-aza, o enzimă care scindează ATP-ul în ADP şi fosfat anorganic (Pi) şi care necesită Na+ şi K+ pentru activitatea optimă, fiind inhibată specific de glicozidele cardiotonice (digitală şi oubaină)

Pompele de Ca2+ sunt importante în menţinerea concentraţiei scăzute de Ca2+ în citosol(10-7 M) faţă de o concentraţie mult mai mare a Ca2+ extracelular (10-3M). Există în plasmalemă o pompă de Ca2+ numită şi Ca2+-ATP-aza care transportă activ Ca2+ la exterior.

Gradientul mare de concentraţie al Ca2+ asigură condiţii pentru transmiterea de semnale de la exterior la interiorul celulei prin plasmalemă. Reglarea concentraţiei de Ca2+ în citosol este importantă şi pentru procesele de secreţie celulară şi motilitate.

De asemenea funcţionează o Ca2+-ATP-ază în membrana reticulului sarcoplasmic din muşchi, care pompează Ca2+ din citosol. Această enzimă este destul de bine caracterizată: constă dintr-un singur polipeptid format din circa 100 resturi de aminoacizi, pompează 2Ca2+ pentru fiecare moleculă de ATP hidrolizată şi poate hidroliza până la 10 molecule ATP/secundă. Când impulsul nervos depolarizează plasmalema celulei musculare, Ca 2+ este eliberat din reticulul sarcoplasmic în citosol, stimulând contracţia muşchiului.

Bacteria Halobacterium halobium are într-o zonă specializată a membranei sale, numită membrana purpurie, proteina bacteriorodopsina ce funcţionează la lumină ca o pompă de protoni, expulzând protonii la exterior, creând astfel potenţialul membranar.

O caracteristică generală a pompelor ionice este reversibilitatea lor.

Transportul activ cuplat cu gradiente ionice este reprezentat de transportul glucozei şi al Transportul glucozei prin plasmalema celulelor din mucoasa intestinală şi a celulelor din tubii renali prezintă importanţă foarte mare. Astfel, deşi filtratul glomerular
al rinichiului conţine glucoză în concentraţie aproape egală cu cea din plasmă, în urină nu apare în mod normal glucoză, fiindcă ea este reabsorbită în tubii renali printr-un proces de transport activ. Absorbţia intestinală de glucoză ar fi foarte ineficientă dacă s-ar face prin transport pasiv, fiindcă ar însemna că în intestin concentraţia glucozei să fie mai mare ca cea din plasmă. În realitate, în ambele cazuri, glucoza este transportată împotriva gradientului de concentraţie de către un cărăuş al glucozei de care se leagă şi Na +. Este un sistem simport: Na+ tinde să intre în celulă conform gradientului său electrochimic şi într-un sens antrenează glucoza. Cu cât gradientul de Na+ este mai mare şi viteza transportului este mai mare; dacă se reduce mult gradientul de Na+ se opreşte transportul glucozei. Na+ care intră 

cu glucoza este pompat în afară de Na+-K+-ATP-aza ce menţine gradientul Na +.

Transportul aminoacizilor se face tot prin sisteme simport cu Na+, existând cel puţin 5 proteine diferite în plasmalema celulelor animale

Translocarea de grup se întâlneşte la unele bacterii şi constă în fosforilarea unor glucide în cursul trecerii lor prin plasmalemă. Sistemul de fosforilare (fosfoenolpiruvat transferaza) este complex, implicând 4 proteine şi fsfoenolpiruvatul ca sursă de energie.

Tot la bacterii se mai întâlnesc sisteme pentru transportul activ al glucidelor şi aminoacizilor ce implică proteine hidrosolubile localizate în spaţiul dintre plasmalemă şi peretele celular.

® Articolele date sunt publicate in exclusivitate pe Medtorrents.com cu scop informativ.
Copierea si distribuirea materialelor este permisă doar cu indicarea link-ului către sursa originală.

9265

Ar putea sa te intereseze:




Cel mai bun fotograf de nunta 


Citeste mai mult la tema:




Однажды твоя жизнь будет оценена не по тому сколько денег ты заработал и сколько у тебя машин.Loktionov Anatoly А по тому как ты повлиял на чью-то жизнь...



  
Design by Dr. wikko © 2019