- Caratteristiche della diffusione facilitata
- Regolamento mediante legante ligando
- Regolazione tramite variazioni di tensione
- Regolazione meccanica
- Ciclo di trasporto in diffusione facilitata
- Esempio di diffusione facilitata
- Riferimenti
La diffusione facilitata è un tipo di cellula di trasporto passivo in cui per spostare le molecole all'interno della soluzione cellulare, è necessario l'intervento di qualche fonte energetica.
La diffusione è uno dei modi per trasportare le sostanze tra le cellule. Affinché avvenga qualsiasi tipo di diffusione, deve esserci un gradiente di concentrazione o, cosa è lo stesso, deve esserci una distribuzione irregolare delle molecole nello spazio cellulare.
La diffusione consente processi come lo scambio di gas nelle branchie e nei polmoni. Il movimento di una molecola di qualsiasi sostanza dalla soluzione acquosa verso la parte idrofobica del doppio strato fosfolipidico della cellula è l'inizio della diffusione.
La velocità di diffusione è espressa in molecole al secondo. La diffusione implica una misura che indica la tendenza di una molecola a "scappare" dall'acqua: K.
Maggiore è il valore K, maggiore è la possibilità che una molecola si dissolva nel doppio strato lipidico.
Inoltre, K è una misura proporzionale al coefficiente di permeabilità della membrana cellulare (P) e alla differenza di concentrazioni su entrambi i lati della membrana (C1aq-C2aq).
Esistono due tipi di diffusione: diffusione semplice e diffusione facilitata.
Caratteristiche della diffusione facilitata
La diffusione facilitata è un tipo di diffusione passiva. Viene effettuato attraverso lunghe catene polipeptidiche: proteine di canale e proteine di trasporto unitario.
Quando le permeasi sono coinvolte in questa diffusione, la sostanza trasportata si lega alla proteina su un lato della membrana, mentre quando sono coinvolte le proteine del canale, non si legano alla sostanza.
Le proteine del canale subiscono movimenti di apertura e chiusura. Questi movimenti sono regolati in diversi modi:
Regolamento mediante legante ligando
Si verifica quando vengono trasportati ormoni, neurotrasmettitori, ioni o nucleotidi.
Regolazione tramite variazioni di tensione
Si verifica quando la polarità viene modificata in un punto sulla membrana cellulare, che cambia la struttura del canale e lo apre.
Regolazione meccanica
Avviene grazie alla stimolazione diretta sulla membrana.
Tra i principali trasportatori che vengono presentati nella diffusione facilitata ci sono:
-Gli onnipresenti trasportatori del glucosio (GLUT).
-Trasportatori di aminoacidi.
-Facilitare i trasportatori di urea e altri.
Il trasportatore di facilitazione facilita un percorso di traslocazione attraverso la membrana.
Vale a dire che i trasportatori facilitatori costituiscono diverse famiglie di geni nel genoma umano.
Grazie alla diffusione facilitata, piccoli ioni come K +, Na +, Cl-, monosaccaridi e amminoacidi possono attraversare la membrana cellulare.
Questo processo consente a determinate sostanze di passare attraverso la membrana senza avere un contatto diretto con i lipidi idrofobici (che si allontanano dall'acqua).
Il movimento delle molecole che vengono trasportate per diffusione facilitata avviene a favore del gradiente di concentrazione. Ciò significa che funziona solo da alta a bassa concentrazione.
La velocità di trasporto cellulare per diffusione facilitata è maggiore di quella della diffusione semplice, ma dipende dalla quantità di canali disponibili nella membrana e il suo punto di saturazione arriva se tutti i trasportatori vanno alla loro massima capacità.
Attraverso la diffusione facilitata, viene trasportato un tipo specifico di molecola o un gruppo di molecole strettamente correlate.
Secondo le prove raccolte finora, ci sono poche proteine che trasportano il glucosio, ma questa è una sostanza che entra nella maggior parte delle cellule per diffusione facilitata.
Ciclo di trasporto in diffusione facilitata
Il ciclo di trasporto che si verifica nel processo di diffusione facilitata risponde al modello di accesso alternativo, secondo il quale il sito di legame di una proteina di trasporto è esposto alternativamente all'uno o all'altro lato della membrana cellulare.
Pertanto, non vi è alcun percorso di permeazione aperto e senza restrizioni che collega i compartimenti del fluido che separano la membrana.
Quindi il legame del substrato al suo sito di legame induce la conformazione di uno stato occluso, dopodiché si verificano nuovi cambiamenti che espongono il substrato dall'altra parte.
Successivamente il sito di legame viene riorientato sulla superficie della membrana originale. Questo ciclo viene ripetuto tante volte quanto necessario in modo che la sostanza non debba più essere trasportata.
Se il gradiente di concentrazione della sostanza viene invertito per ragioni fisiologiche o sperimentali, anche la direzione del trasportatore sarà invertita.
D'altra parte, quando la concentrazione del substrato è la stessa su entrambi i lati della membrana, il trasportatore facilitante è in equilibrio e la sua azione di trasporto non è necessaria.
Esempio di diffusione facilitata
Una di queste proteine trasportatrici è l'insulina, che facilita la diffusione del glucosio, riducendone la concentrazione nel sangue.
Gli ioni carichi disciolti in acqua possono essere trasportati solo grazie all'intervento di proteine che formano canali transmembrana.
Le molecole più grandi attraversano anche la membrana cellulare grazie alle proteine trasportatrici transmembrana, come le permeasi.
Riferimenti
- Biologia in linea (s / f). Diffusione facilitata. Estratto da: biology-online.org
- Herrera Shirley e altri (2011). Tipo di cuscinetti a membrana. Estratto da: membranascelulares.blogspot.com
- Khanacademy (2011). Cos'è la diffusione facilitata? Estratto da: khanacademy.org
- Web di fisiologia (2016). Diffusione facilitata. Estratto da: fisiologyweb.com
- Zúñiga Blanco (2009). World Biology 10th e 11th. Seconda edizione. Eduvisión editoriale. San Jose Costa Rica. Pagine 43 e 44.