In questo articolo conosceremo l'importanza della proteina carrier nella diffusione facilitata. Come la proteina vettore aiuta nel processo di diffusione di vari soluti attraverso la membrana plasmatica della cellula.
La proteina vettore è la proteina legata alla membrana che facilita la sostanza specifica attraverso i compartimenti intercellulari nei fluidi extracellulari. Le proteine carrier si trovano nella struttura che di solito ha un doppio strato lipidico come la membrana cellulare, il cloroplasto e i mitocondri.
A seconda del tipo di energia utilizzata dalla proteina vettore, è classificata in tre classi principali: guidata dall'ATP, guidata dall'elettrochimica e guidata dalla luce.
Che cos'è il trasporto a diffusione facilitata?
Diffusione facilitata è anche chiamato trasporto facilitato o trasporto mediato passivo. È il processo di trasporto continuamente passivo di molecole, ioni o soluti attraverso la membrana biologica a doppio strato lipidico con l'aiuto di proteine integrali transmembrana.
A causa del tipo passivo di diffusione, il processo non richiede energia chimica direttamente dall'idrolisi dell'ATP durante il trasporto stesso. In questo processo, le molecole scendono secondo il gradiente di concentrazione, cioè dall'alta concentrazione di soluto al gradiente di bassa concentrazione.
A causa del coinvolgimento della transmembrana durante il trasporto, il movimento della molecola dipende dall'interazione tra la proteina modificata dalla membrana o la proteina trasportatrice e il carico. La velocità di diffusione facilitata dipende dal gradiente di concentrazione della molecola attraverso la membrana.
Meccanismo di trasporto della diffusione facilitato
La diffusione facilitata trasportata dalla proteina vettore utilizza i trasportatori presenti nel doppio strato della membrana biologica. Le proteine trasportatrici sono altamente specifiche per particolari molecole.
Una particolare proteina vettore si lega solo alla sua molecola specifica e quindi permette il passaggio attraverso la membrana. Se una molecola specifica ha un'alta concentrazione diciamo all'esterno della cellula, allora la molecola si lega alla proteina vettore e subisce cambiamenti di conformazione per facilitare il passaggio della molecola a l'altro lato della membrana.
Molecole più grandi come il permeare vengono trasportati attraverso la membrana legandosi a proteine portatrici che ne modificano ulteriormente la conformazione. È noto che le proteine carrier sono coinvolte diffusione passiva anche diffusione attiva.
La diffusione facilitata richiede proteine carrier?
Per effettuare il processo di diffusione facilitata, sono necessari diversi tipi di proteine come le proteine canale, le proteine gate e le proteine carrier. Ogni tipo di proteina svolge il suo ruolo specifico durante il trasporto della molecola attraverso la membrana biologica.
Le proteine trasportatrici sono un tipo di proteina di trasporto particolarmente specifica per uno ione, una molecola o un soluto. Quando lo ione o la molecola bersaglio si attacca o si lega alla proteina trasportatrice, la proteina trasportatrice subisce cambiamenti conformazionali e trasporta lo ione o la molecola attraverso la membrana.
Il sito a cui è collegato lo ione mirato è chiamato come sito attivo della proteina vettore. Dopo la consegna dello ione o della molecola mirati al sito richiesto, la proteina vettore riacquista la sua forma originale e si prepara ad assorbire lo ione o la molecola successiva.
Perché le proteine carrier sono necessarie per la diffusione facilitata?
Nel processo di diffusione facilitata, vettore le proteine forniscono l'idrofilo molecole con andamento in discesa secondo gradiente di concentrazione. Per trasportare gli ioni o le molecole attraverso la membrana biologica, sono necessarie le proteine di trasporto.
Le proteine carrier svolgono il trasporto di zuccheri, amminoacidi e nucleosidi. Il glucosio, la principale fonte di energia metabolica, viene assorbito dalla proteina vettore e trasportato nella cellula. la proteina di trasporto del glucosio è solitamente identificata come proteina a55-kd nei globuli rossi umani (globuli rossi).
Tipi di proteine carrier a diffusione facilitata
O la base della fonte di energia utilizzata dalla proteina vettore è divisa in tre tipi: guidata dall'ATP, guidata dalla luce e guidata dal potenziale elettrochimico.
Nella proteina vettore guidata dall'ATP, la proteina richiede l'ATP per il processo di trasporto della molecola. Nella proteina vettore guidata dal potenziale elettrochimico, la proteina ottiene la sua energia per il trasporto dal potenziale elettrochimico. La proteina di trasporto guidata dalla luce, il trasporto della molecola è effettuato dai fotoni.
Ruolo della proteina carrier nella diffusione facilitata
Le proteine trasportatrici sono necessarie per effettuare il trasporto di alcune molecole o ioni che non vengono trasportati attraverso la membrana a causa delle loro grandi dimensioni. Molecole più piccole o ioni semplicemente diffusi a valle del gradiente di concentrazione ma per molecole più grandi è difficile in quanto la membrana biologica è costituita da fosfolipidi che consentono attraverso di essa solo la dimensione specifica della molecola.
La proteina carrier come nome indica la proteina che trasporta la molecola da un lato all'altro della membrana biologica. Sono presenti attraverso la membrana biologica e svolgono il trasporto di molecole selettive come zucchero, aminoacidi ecc.
Come funzionano le proteine carrier nella diffusione facilitata?
Le proteine trasportatrici si legano al soluto o alla molecola specifica attraverso il suo sito attivo. Quindi il sito attivo subisce cambiamenti conformazionali in sequenza da un lato e poi dall'altro lato.
Le proteine carrier cambiano forma nella diffusione facilitata?
Sì, la proteina vettore subisce cambiamenti conformazionali dopo essersi attaccata alla molecola o al soluto selezionati e dopo il trasporto riuscito di quella molecola selezionata, riacquista la sua forma originale.
In che modo la proteina vettore cambia la sua forma?
C'è il sito attivo presente sulla superficie esposta della proteina vettore. Quando la molecola mirata è arrivata e si è attaccata al sito attivo, il sito attivo cambia forma del suo sito attivo in modo che non si verifichino altre molecole o sovraffollamento di molecole.
La valinomicina è la proteina vettore passivo che si lega al potassio e lo trasporta attraverso il membrana cellulare fino alla sua concentrazione. La valinomicina aveva un alto grado di selettività del potassio.
La diffusione facilitata da parte delle proteine carrier può essere saturata?
La diffusione facilitata ha un'importante caratteristica di saturazione. Il punto di saturazione della proteina vettore noto quando tutto il sito di legame attivo è occupato dalla molecola bersaglio. Non è disponibile un unico sito per il legame di molecole selezionate.
Ma quando il gradiente di concentrazione raggiunge l'equilibrio attraverso la membrana, non c'è trasporto di molecole. Pertanto, la diffusione facilitata ha raggiunto lo stadio di saturazione.
Cosa succede alla diffusione facilitata quando il vettore proteico diventa saturo?
Le proteine carrier hanno un numero limitato di siti di legame per le molecole bersaglio. Alla bassa concentrazione di soluto è disponibile un maggior numero di siti di legame, massima velocità di diffusione. All'elevata concentrazione di soluto di soluto, il sito di legame disponibile diminuisce, quindi il livello di trasporto diminuisce.
Quando tutto il sito di legame occupa, il punto di saturazione raggiunto viene chiamato come massimo di trasporto (Tm). Quindi il livello di trasporto è diventato costante.
In che modo la diffusione facilitata da parte della proteina vettore differisce dalla diffusione semplice?
Semplice è il movimento passivo della molecola secondo il gradiente di concentrazione, ma nella diffusione facilitata, la proteina vettore è necessaria per il trasporto attraverso la membrana e il movimento in base alla discesa del gradiente di concentrazione.
La velocità di diffusione semplice è molto bassa rispetto alla velocità di diffusione facilitata. Il semplice processo di diffusione in soluti selezionati non specifici per i soluti, ma a diffusione facilitata.
Diffusione semplice non influenzata dalla presenza di inibitore. Il la diffusione facilitata è completata inibito in presenza di inibitori.
Qual è la differenza tra diffusione e diffusione facilitata?
Nella diffusione semplice, il movimento del soluto solo in una direzione, cioè da alta concentrazione a bassa. Nel diffusione facilitata, può essere bidirezionale in discesa così come in salita direzione di concentrazione.
La semplice diffusione prevedeva il movimento solo di piccole molecole. Molecole grandi e polari sono trasportate dalla diffusione facilitata. Nella diffusione semplice, il movimento della molecola avviene attraverso la superficie della membrana, nella diffusione facilitata, alcuni tipi di proteine di trasporto come: vettore, canale ed gated proteine richiedono per il trasporto di molecole.
Conclusione
Per avvolgere l'articolo, affermiamo che la diffusione facilitata da parte della proteina vettore richiesta per il trasporto di una molecola grande e polare attraverso la membrana che di solito ha difficoltà a passare attraverso la membrana a una minore porosità della membrana biologica.
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