...





                        

13:08

Transportul pasiv prin membranele biologice



    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 PASIV

Difuziunea simplă poate avea loc prin stratul dublu lipidic sau prin proteine.

Ca exemplu pentru difuziunea simplă prin stratul dublu lipidic putem lua pătrunderea substanţelor liposolubile conform coeficientului de partiţie între ulei şi apă. Overton a constatat faptul că pătrunderea substanţelor în celule este proporţională cu solubilitatea substanţelor în lipide, măsurată prin coeficientul de partiţie al substanţei între ulei şi apă. Cu cât acest coeficient este mai mare, cu atât substanţa este mai liposolubilă şi pătrunde mai repede în celule. Există însă şi excepţii de la regula lui Overton: apa, ureea şi metanolul.

Referitor la difuziunea simplă mediată de peptide amintim transportul ionilor prin intermediul ionoforilor (polipeptide produse de microorganisme).

Există 2 tipuri de ionofori: transportori mobili (cărăuşi) şi de tip canal. Ionoforii din prima categorie sunt peptide ciclice care au la interior un spaţiu polar în care sechestrează un anumit ion: de exemplu valinomicina leagă K+.

Exteriorul ionoforului este hidrofob. Ionoforii din această categorie preiau ionul de pe o suprafaţă a membranei, difuzează prin stratul dublu lipidic şi eliberează ionul pe faţa cealaltă, aceştia formând pori care străbat bistratul lipidic, prototipul fiind gramicidina (peptid liniar compus din 15 aminoacizi cu resturi laterale hidrofobe).

Ionoforii produşi de microorganisme sunt antibiotice. Ele sunt arme de apărare ale unor microorganisme împotriva altora fiindcă anihilează potenţialul de membrană. Ionofori de tip canal sunt: filipina, nistatina, amfotericina B, care formează pori doar în membranele cu conţinut de steroli (de exemplu membranele fungilor). De aceea sunt utilizate în practica medicală drept antifungice (antimicotice).

Ionoforii sunt folosiţi ca instrumente de investigare a multor procese în biologia celulară şi moleculară. Printre altele, ionoforul A 23187 introduce Ca2+ şi Mg2+ în celule transportând în afară 2 H+. Acest ionofor nu influenţează potenţialul membranar, doar creşte concentraţia intracelulară de Ca2+, astfel fiind folosit pentru studiul efectelor Ca2+.

Difuziunea facilitată – se produce de la o concentraţie mai mare

la una mai mică, dar substanţele transportate trec mult mai rapid (de 100.000 de ori) decât ar fi de aşteptat pentru dimensiunea şi solubilitatea lor în lipide. Substanţele sunt transportate de proteine specifice, care se comportă ca nişte enzime legate de membrană, deoarece difuziunea facilitată are caracteristici comune cu cataliza enzimatică.

Fiecare proteină transportoare are un loc specific de legare a substratului (substanţa transportată). Viteza transportului atinge valoarea maximă (V max) caracteristică pentru fiecare transportor, atunci când acesta este saturat (toate locurile de legare sunt ocupate). Apoi, fiecare transportor are o constantă caracteristică de legare a substanţei ce o transportă, numită KM, egală cu concentraţia substanţei când viteza de transport atinge ½ din valoarea maximă. Alte caracteristici asemănătoare catalizei enzimatice ar fi:

1) dependenţa de pH;

2) inhibiţia competitivă prin compuşi similari cu substratul;

3) inhibiţia necompetitivă prin alte substanţe (ioni de metale grele) prezente în urme.

Prin difuziune facilitată se realizează:

a) transportul anionilor;

b) transportul ureei;

c) transportul glicerolului;

d) transportul unor neelectroliţi prin membrana eritrocitului;

e) transportul glucozei;

f) transportul aminoacizilor – prin plasmalema celulelor.

 

În cadrul acestui tip de transport, transportatorul este o proteină transmembranară care suferă modificări conformaţionale reversibile. Într-o anumită stare conformaţională ("pong”) locurile de legare pentru substanţa ce trebuie transportată sunt expuse la exteriorul bistratului lipidic. În cealaltă stare ("ping”) aceleaşi locuri de legare sunt expuse spre partea opusă a membranei, iar substanţa este eliberată. Acesta este mecanismul de "ping-pong”.

Difuziunea simplă mediată de proteine-canal se deosebeşte de difuziunea facilitată prin faptul că viteza transportului poate fi mai mare decât în cazul difuziunii facilitate şi transportul nu se saturează, adică nu există Vmax.

Unele canale de transport sunt deschise în mod continuu, iar altele numai tranzitoriu. Acestea se numesc "canale de poartă”. Unele canale se deschid la legarea unui ligand pe un receptor şi le numim "canale cu poartă comandate de ligand”. Alte canale dependente de potenţialul membranei (voltaj) le numim canale cu poartă comandate de voltaj. Mai există şi canale proteice care se deschid ca răspuns la creşterea concentraţiei intracelulare a unor ioni: de exemplu canalele pentru K+ se deschid atunci când creşte concentraţia Ca2+ în citosol.

Exemple de canale cu poartă există în funcţionarea joncţiunii neuromusculare, în care un impuls nervos produce contracţia muşchiului. Cel puţin 4 canale se deschid în mai puţin de o secundă.


Descreşterea potenţialului plasmalemei (depolarizarea) terminaţiei neuronului deschide canalul pentru Ca2+ reşterea concentraţiei intracelulare de Ca2+ produce descărcarea veziculelor cu acetilcolină, care se leagă de receptorul acetilcolinei din plasmalema celulei musculare. Acesta este un canal cu poartă comandată de receptor; se produce deschiderea lui, ceea ce permite timp de 1 msec difuziunea Na+ spre interior şi a K+ la exteriorul celulei. Cum gradientul de concentraţie al Na+ este mult mai mare ca cel al K+, influxul de Na+ depăşeşte efluxul de K+, deci se produce depolarizarea plasmalemei muşchiului. Această depolarizare deschide canalele pentru Na +, dependente de voltaj. Ceea ce produce o undă de depolarizare (potenţial de acţiune) ce se răspândeşte pe întreaga membrană musculară. Ca rezultat al potenţialului de acţiune, se deschid canalele de Ca2+ în citosol. Această creştere bruscă a Ca2+ în citosol produce contracţia miofibrilelor.

® 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.

3918

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. А по тому как ты повлиял на чью-то жизнь...



  
Design by Dr. wikko © 2019