Uniporte transport prin membrane, caracteristici

Termenul colegiu Este folosit în biologie pentru a descrie transportul moleculelor individuale într-o singură direcție printr-o membrană celulară și în favoarea gradientului său de concentrație (transport facilitat).

Acest tip de transport prin membrane, care impune o barieră selectivă de permeabilitate, presupune menținerea unui mediu intracelular mai mult sau mai puțin constant, care permite stabilirea multor funcții celulare care depind de echilibrele moleculare și energetice fine..

Comunicarea dintre celule, precum și între celule și mediul care le înconjoară, este un proces esențial pentru viața tuturor organismelor și depinde, în mare măsură, de un grup de proteine ​​transmembranare cunoscute sub numele de „proteine ​​transportoare”.

Aceste proteine ​​sunt responsabile pentru transportul acelor substanțe care, datorită naturii lor chimice, nu pot traversa cu ușurință membranele, cum ar fi ionii și moleculele solubile în apă, cum ar fi aminoacizii și glucoza..

Trebuie remarcat faptul că transportul acestui tip de molecule de la sau către exteriorul celulei, sau de la citosol la lumenul unei organite, este mediat de proteine ​​transportoare specifice, capabile să „recunoască” sau să identifice substratul pe care îl trebuie transportat..

Indice articol

• 1 Transportul prin membrane
  • 1.1 - Pompe
  • 1.2 - Proteine ​​de canal
  • 1.3 - Proteine ​​de transport
• 2 caracteristici
• 3 tipuri
  • 3.1 Canale
  • 3.2 Transportatori sau transportatori
• 4 Exemple
• 5 Referințe

Transportul prin membrane

Unii autori consideră că există trei tipuri de transportori în membranele celulare: pompe, proteine ​​de canal și proteine ​​transportoare..

- Pompe

Pompele sunt proteine ​​care transportă molecule mici împotriva gradienților lor de concentrație sau a potențialului lor electric și utilizează forța energetică provenită din hidroliza ATP (sunt ATPaze). Aceste proteine ​​efectuează ceea ce se numește „transport activ”, deoarece necesită energie.

- Canalizează proteinele

Proteinele din canal facilitează transportul diferiților ioni și apă de-a lungul gradientului lor de concentrație sau al potențialului lor electric. Acestea constau din „conducte” formate din proteine ​​care traversează membrana în întreaga sa grosime, prin care moleculele se deplasează cu viteză mare.

Există proteine ​​de canal care sunt deschise permanent, în timp ce altele pot fi închise, deschizându-se spre stimuli speciali..

- Transport proteine

proteine ​​purtătoare sunt o clasă de proteine ​​care facilitează mișcarea unei largi varietăți de ioni și molecule prin membrane biologice.

Aceste proteine ​​interacționează direct cu substraturile pe care le transportă și o astfel de interacțiune generează schimbări conformaționale în structura lor, astfel încât transportul este delicat selectiv și mai lent decât celelalte două tipuri descrise..

Tipuri de proteine ​​purtătoare

În literatura științifică, este obișnuit să se găsească texte care se referă la trei tipuri de proteine ​​transportoare: simportori, anti-purtători și uni-purtători..

Simportul și antisportul au legătură cu mișcarea simultană a două molecule. Acest lucru asociază mișcarea unuia dintre ei împotriva gradientului său de concentrație sau a potențialului electric cu mișcarea celuilalt (sau mai mult) în favoarea gradientului său (de obicei ioni).

Mai exact, symport colaborează cu transportul a două molecule în aceeași direcție, în timp ce anti-suportul implică mișcarea unei molecule într-o direcție și alta în direcția opusă..

Uniportul este cea mai simplă clasă de transport cu membrană, deoarece constă în transportul unei singure molecule la un moment dat și în favoarea gradientului său de concentrație, deci se poate spune că facilitează cumva difuzarea simplă.

Proteinele unicarrier sunt, de exemplu, acelea precum cele care transferă zaharuri, aminoacizi și nucleotide din exterior în interiorul celulelor animale..

Unele bacterii, plante și eucariote inferioare posedă reprezentanți ai unei superfamilii de proteine ​​purtătoare, ale căror membri catalizează atât unport, simport și antport. Această superfamilie este cunoscută ca „superfamilia facilitator principal”..

Caracteristici

Proteinele unicarrier accelerează mișcarea moleculelor de pe o parte a membranei plasmatice pe cealaltă..

Această mișcare este favorabilă din punct de vedere energetic, deoarece moleculele sunt transportate în favoarea gradientului lor de concentrație, adică de unde există „mai mult” până unde este „mai puțin”. Din acest motiv, uniportul este adesea considerat un tip de difuzie facilitată sau transport facilitat..

Unele caracteristici specifice disting acest tip de transport:

- Viteza de trecere a unei molecule dintr-o parte în alta, în favoarea gradientului acesteia printr-o proteină unicarrier, este mai mare decât cea care ar avea loc prin simplă difuzie.

- La fel ca orice transport catalizat de transportori (inclusiv symport și antport), unport este specific, deoarece fiecare proteină recunoaște o anumită moleculă.

- Spre deosebire de difuzia simplă, uniportul apare în locuri speciale din membrană (unde se găsesc proteinele transportoare) și, deoarece există un număr limitat de proteine, are o viteză maximă, definită de numărul de transportori și de concentrația transportorului. substratul fiind transportat.

Tipuri

Proteinele unicarrier, conform Woelfersberger (1994), pot fi clasificate ca canale și ca transportoare sau Purtători.

Canale

După cum se poate înțelege din afirmația anterioară, proteinele canal se încadrează în clasificarea proteinelor transportoare unicarrier. Aceste tipuri de proteine ​​sunt în esență pori hidrofili (înrudiți cu apa) care traversează membrana și prin care apa și alte substanțe dizolvate se pot deplasa prin difuzie, deoarece apare în favoarea gradientului de concentrație.

Interiorul sau lumenul fiecărui canal proteic este organizat în membrană în așa fel încât să fie accesibil în ambele părți ale membranei în același timp..

Transportoare sau transportatori

Transportoare o transportatori Sunt, de asemenea, proteine ​​transmembranare care formează un fel de conductă prin întreaga grosime a membranelor celulare. Cu toate acestea, deși au site-uri de legare la substraturile lor de pe ambele părți ale membranei, ele nu sunt expuse simultan..

Din acest motiv, transportorii pot facilita mișcarea în ambele direcții și, de asemenea, contratransport, în timp ce proteinele de canal nu pot..

Exemple

Printre cele mai reprezentative exemple ale uniportului este cazul transportului glucozei prin membrana plasmatică a celulelor de mamifere. Acest transport este catalizat de un grup de proteine ​​cunoscut sub numele de GLUT. Transportoare de glucoză).

Sunt proteine ​​transmembranare compuse dintr-un lanț peptidic care traversează membrana plasmatică de cel puțin 12 ori și care are site-uri de legare pentru glucoză atât la exterior, cât și la interior..

Acest tip de proteină are două conformații, una atunci când nu este atașată la glucoză și alta când este atașată la ea. Modificările conforme ale acestor proteine ​​sunt reversibile și aleatorii și depind de legarea glucozei..

În plus, ele catalizează transportul în ambele direcții, în funcție de concentrația de glucoză de pe ambele părți ale membranei..

Referințe

1. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. și Walter, P. (2015). Biologia moleculară a celulei (Ed. A 6-a). New York: Garland Science.
2. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C. A., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., ... Martin, K. (2003). Biologie celulară moleculară (Ed. A 5-a). Freeman, W. H. & Company.
3. Beavis, A. D. și Vercesi, A. E. (1992). Uniportul anionic în mitocondriile plantelor este mediat de un canal anionic al membranei interne insensibile la Mg2 +. Jurnalul de chimie biologică, 267(5), 3079-3087.
4. Wolfersberger, M. G. (1994). Uniporters, symporters și antiporters. Jurnalul de biologie experimentală, 196, 5-6.
5. Kakuda, D. K. și MacLeod, C. L. (1994). Na + - transport independent (uniport) de aminoacizi și glucoză în celulele mamiferelor. Journal of Experimental Biology, 196, 93-108.
6. Marger, M. D. și Saier, M. H. (1993). O superfamilie majoră de facilitatori transmembranari care catalizează uniport, simport și antiport. Tendințe în științe biochimice, 18(1), 13-20.
7. Bonifacino, J. S. și Lippincott-Schwartz, J. (2003). Proteine ​​de înveliș: transportul membranei de modelare. Nature Reviews, 4(Mai), 409-414