Transportul prin membranele biologice

Transportul prin membranele biologice

Ferenc KsaRoluriPrin transportul membranar celulele preiau toate substanele importante d.p.v energetic i structural, iar substanele toxice rezultate n urma proceselor catabolice sunt eliminate din celule tot prin transport, mpreun cu anumii produi (ex. hormoni, etc.).

2. Reglarea volumului celular, a pH-ului citosolic i meninerea homeostaziei ionice.

3. Schimburi de informaii ntre celule, respectiv ntre celule i mediul externClasificare Dup dimensiunile substanei transportate- moleculele mici i ionii trec prin membrane -macromoleculele trec cu membrane deoarece sunt transportate prin vezicule.

exocitoz endocitoz transcitoz

2. Din punctul de vedere al consumului energetic transportul membranar se clasific n:

- transportul pasiv- transportul activ.

Transportul pasiv se face fr consum de energie, substanele se deplaseaz n sensul gradientului de concentraie pentru molecule fr sarcin electric. n cursul procesului se elibereaz energie liber.

c2 > c1Dac transportul se face mpotriva gradientului chimic sau electrochimic cu consum de energie atunci se vorbete de transport activ.

Transportul ionilor i a moleculelor mici prin membrane

prin bistratul lipidic (pasiv) prin proteine de transport (pasiv sau activ)PlasmalemProtein de transportn cazul ionilor transportul are loc n sensul gradientului electrochimic, care este compus din gradientul de concentraie i gradientul electric.

Transportul prin bistratul lipidic se realizeaz printr-un proces pasiv, prin difuziunea simpl.

Procesele de transport prin proteine de transportPrin proteinele de transport se transport ionii i moleculele mai mari polare.

PermeazeCanale ionicePompe ioniceTipuri de proteine de transport- dac o singur substan este trecut dintr-o parte n alta a membranei se vorbete despre sistem uniport.- sistemele de cotransport realizeaz transferul unei substane cuplat cu transferul altei substane n aceei direcie (simport) sau n direcie opus (antiport).

Sisteme de cotransport

UniportSimport i antiportTransportul prin canale proteiceCanalele ionice sunt proteine integrale, care formeaz pori hidrofili prin care se realizeaz transportul pasiv difuziunea facilitat - de Na, K, Ca, Cl, pe baza gradientului electrochimic.

Tipuri de canale ioniceMajoritatea canalelor ionice nu sunt deschise n mod continuu.

n funcie de mecanismul prin care se deschid deosebim:

- canale reglate de voltaj, - canale reglate de ligand - canale activate mecanicCanale reglate de voltaj

Canale reglate de ligand

- ligand extracelular- ligand intracelular

Canale ionice activate mecanic de. ex. canalul de potasiu din urechea intern canale de calciu care intervin n reglarea volumului celular

Flash!Transportul pasiv prin permeaze

Transportul activ prin proteinele de transportTransportul activ primarTransportul activ poate fi:

transport activ primar transport activ secundar.

Pentru a putea transporta diferite substane mpotriva gradientului chimic sau electrochimic n cazul transportului activ primar proteina de transport folosete n mod direct energia rezultat din hidroliza ATP-ului.

Se realizeaz cu ajutorul pompelor ionice i a proteinelor de transport

Ciclul de funcionare a pompei de Na-KRolurile pompei de Na i K rol n reglarea volumului celular

contribuie direct la generarea potenialului electric de membran

asigur gradientul electrochimic pentru procesele de transport activ secundar

Peste o treime din necesarul de energie al celulei este consumat de aceast pomp, iar n celulele nervoase se ajunge ca pn la 70% din consumul energetic s revin pompei de Na i K!

Transport activ secundar

Energia este asigurat de grandieii electrochimici ai unor ioni (Na n cazul celulelor animale i H n cazul celulelor vegetale). Aceti gradieni sunt generai prin procese de transport activ primar. Transportul activ secundar utilizeaz deci numai indirect, prin gradientul electrochimic, energia rezultat din hidroliza moleculei de ATP. Pompa de Na i KPermeazeCitosol

Transportul activ secundar al glucozei

n celulele vegetale energia necesar pentru procesele de transport activ secundar este asigurat n primul rnd de gradientul electrochimic al ionilor de hidrogeni. Pomp de hidrogenZaharozZaharozCitosol